LM(Laser Melting) Process에 대한 소개

3D프린팅이라는 적층 제조기술(Additive Manufacturing : AM)에는 크게 7가지 종류로 구분이 된다.

각각의 기술들은 다음과 같이 구분이 되는데

1. Binder Jetting

2. Material Jetting 

3. Powder Bed Fusion 

4. Directed Energy Deposition 

5. Sheet Lamination 

6. Vat Photopolymerization 

7. Material Extruson 

그중 3번 Powder Bed Fusion에 대해 글을 써볼까 한다.

 

Powder Bed Fusion(PBF) 방식은 출력하는 물질에 따라 세부 항목으로 구분이 가능한데

Polymer, Ceramin, Metal 등으로 구분을 할 수 있다.

< Powder Bed Fusion에서 사용되는 소재와 적층 방식에 따른 분류 >

해당 방식의 전체적인 Workflow는 기타 3D프린터 들과 크게 다르지 않다.

1. AM을 위한 3D 모델링 설계

2. 3D 모델링 배치 및 서포트 생성

3. 소재(파우더) 관리, 파라미터 조정, 스캐닝 방법(Scanning strategy) 등 출력 전 준비

4. 출력 진행

5. 파우더 및 서포트 제거,표면 정리, 열처리 등의 후처리

세부적인 항목으로 나누게 되면 조금 더 자세하게 구분을 할 수 있지만 대다수의 3D프린터의 과정이

위 5가지 항목으로 구분이 가능 할 것이다.

 

우선 3D프린터의 내부에는 굉장히 많은 수의 부품들이 자리를 잡고 있으나

간략하게 요약을 하자면 레이저 출력, Scanner System(Optic), Powder deposition System(Recoater), Feed flatform, Build

flatform 등으로 구분이 되며 각각의 역할로는

• 레이저 : 파우더의 Melting, 용융을 하기 위한 에너지원의 출력
• Scanner Systems(Optic) : 넓은 표면적을 가진 Build Flatform의 동일한 Laser spot을 조사하기 위한 렌즈
• Powder Deposition System(Recoater) : 파우더의 도포를 위한 Recoater
• Feed flatform : Build flatform에 공급될 파우더를 적재하는 공간
• Build flatform : Build plate가 장착되며 파트(출력물)가 출력되는 공간

< PBF 방식 3D프린터의 간략한 내부 이미지 >

• Laser가 장착되는 수량에 따라 Single, Twin, Dual 등으로 구분이 되며
• Scanner System은 렌즈의 종류에 따라 Fθ(F-Theta), DFM(Dynamic Focus Module
• Powder Deposition System(Recoater)은 Recoater Lip의 재질에 따라 Flexible(soft),  Rigid(hard) Type
• Build flatform은 사각형 또는 원형으로 구분이 될 수 있다

위 내용은 향후 조금 더 자세하게 알아보도록 하겠다.