금속 3D 프린팅 서비스: 기능성 금속 부품을 위한 DMLS 및 SLM

금속 3D 프린팅, 특히 직접 금속 레이저 소결(DMLS) 및 선택적 레이저 용융(SLM) 같은 파우더 베드 용융 공정은 시제품 제작을 넘어 본격적인 생산 단계로 나아가고 있습니다. 다른 방식으로는 만들 수 없는 항공우주 브래킷, 의료용 임플란트, 맞춤형 툴링, 복잡한 유압 매니폴드 등이 이제 일상적으로 적층 제조되고 있습니다. 금속 3D 프린팅 서비스의 사용 시기와 방법을 이해하면 엔지니어와 조달 팀이 더 나은 소싱 결정을 내리는 데 도움이 됩니다.

금속 3D 프린팅이란?

금속 3D 프린팅은 고출력 레이저 또는 전자 빔을 사용하여 금속 분말을 고체 부품에 한 층씩 융합하는 적층 제조 공정 제품군을 말합니다. 고체 블록에서 재료를 빼내는 CNC 가공과 달리 금속 3D 프린팅은 필요한 곳에만 재료를 추가할 수 있습니다:

• 복잡한 지오메트리: 내부 채널, 격자 구조 및 기계 가공이 불가능한 유기적 형상
• 무게 감소: 토폴로지 최적화 설계로 스트레스가 적은 영역에서 재료를 제거하여 무게를 30-60%까지 줄였습니다.
• 부품 통합: 여러 어셈블리를 하나의 부품으로 인쇄할 수 있어 패스너와 조인트가 필요 없습니다.
• 신속한 툴링: 맞춤형 금속 지그, S 및 인서트는 몇 주가 아닌 며칠 만에 인쇄할 수 있습니다.

1차 금속 3D 프린팅 프로세스

DMLS(직접 금속 레이저 소결)

DMLS는 파이버 레이저를 사용하여 금속 분말을 녹는점 바로 아래에서 소결합니다. 분말은 완전히 녹지 않고 입자가 완전한 융합이 아닌 확산을 통해 결합됩니다. 이 과정:

• 스테인리스 스틸, 공구강, 알루미늄, 코발트 크롬, 인코넬, 티타늄 등 다양한 금속에 사용할 수 있습니다.
• 96-99%의 이론적 밀도 달성
• 기계적 특성이 우수한 기능성 부품에 적합
• 표준 DMLS 해상도: 20-50 마이크로미터 레이어 두께

SLM(선택적 레이저 용융)

SLM은 금속 분말을 완전히 녹여 밀도가 높은 부품으로 만듭니다. 가공 중에 분말이 완전히 녹기 때문에 SLM은 다음과 같은 결과를 달성합니다:

• 이론적 밀도 99.95%+(거의 풀 밀도)
• 특히 피로가 중요한 애플리케이션을 위한 우수한 기계적 특성
• 티타늄 및 인코넬과 같은 고강도 합금에 더 적합
• DMLS보다 더 정밀한 프로세스 제어가 필요합니다.

EBM(전자 빔 용융)

진공 상태에서 전자빔을 사용하여 금속 분말을 녹입니다. EBM은 특히 항공우주 및 의료용 임플란트에 사용되는 티타늄 합금에 적합합니다:

• 진공 환경으로 처리 중 산화를 방지
• 높은 프로세스
  

  
  

  노래 온도가 잔류 스트레스 감소

• 티타늄 부품은 파우더 베드 지지대로 인해 지지 구조가 필요하지 않습니다.
• 대형 티타늄 부품을 위한 레이저 기반 공정보다 높은 처리량

사용 가능한 금속 소재

>

금속 3D 프린팅 대 CNC 가공

금속 3D 프린팅과 CNC 가공은 서로 다른 틈새 시장을 공략합니다. 어느 쪽이 다른 쪽을 대체하는 것이 아니라 상호 보완적인 역할을 합니다.

• 다음과 같은 경우 금속 3D 프린팅을 선택하십시오.: 부품의 내부 형상이 복잡하거나(채널, 컨포멀 냉각), 격자 구조를 통해 무게를 줄여야 하거나, 설계가 토폴로지에 최적화되어 있거나, 신속한 툴링 인서트가 필요하거나, 부품이 여러 어셈블리를 통합하는 경우.
• 다음과 같은 경우 CNC 가공을 선택하십시오.: 엄격한 공차(금속 AM은 +/-0.1-0.2mm, CNC는 +/-0.01mm)가 필요하거나, 매끄러운 표면 마감이 필요하거나, 부품 형상이 단순하거나, 낮은 단가로 대량 생산이 필요한 경우.

금속 3D 프린팅 역량

유니티는 인증된 금속 AM 서비스 제공업체와 협력하여 제공합니다:

• AM 상담을 위한 설계: 토폴로지 최적화 및 서포트 구조 계획 등 적층 제조를 위한 부품 설계 최적화를 도와드립니다.
• 자료 선택 안내: 애플리케이션 요구 사항 및 규제 환경에 맞는 합금 특성 매칭
• 후처리 조정: 열처리, 표면 마감, EDM, CNC 가공 및 서비스
• 품질 문서화: 항공우주 및 의료 애플리케이션을 위한 재료 인증서, 치수 보고서 및 프로세스 문서