금속 3D프린터 파우더 매니지먼트(Metal 3D Printer Powder Management)-1

1. 파우더 제작

PBF 방식의 금속 3D프린터에서 사용되는 파우더는 크게 3가지 방법으로 제조가 가능하다

제조 공정에 대해 쉽게 설명을 하자면

녹아있는 금속을 아주 작운 물방울과 같은 형태로 떨어트리게 되고

떨어진 금속이 물 또는 가스에 의해 금속이 식어 파우더의 형태를 갖추게 된다.

단, 물을 이용한 제작방식에는 문제점이 있는데

1. 별도의 건조를 거쳐야 한다.

2. 물을 이용해 빠르게 식히기 때문에 표면의 형태(구)가 균일하지 않다

3. 특히, 물을 이용함으로 금속의 산화의 가능성이 있다.

위 세가지 사유때문에 3D프린터에는 적합하지 않아 사실상 사용하는 방법은 아니다.

플라즈마 방식은 위에서 설명한 두 방식과 다르게 플라즈마 토치를 사용하여 파우더의 형태를 만드는 방법으로

세가지 방법중 가장 균일한 원형의 형태를 띄게 된다.

 

2. 파우더 품질

파우더 품질을 결정하는 요인은 크게 8가지가 있으며 각 요인마다 ASTM/ISO와 같은 표준 규정이 정해져 있다.

• 형태
• 밀도
• 퍼짐성
• 화학적 구조
• 미세구조
• 사이즈
• 기공성
• 습도

파우더는 습도에 매우 취약한 형태를 취하고 있다.

금속은 습도로 인해 산화를 일으켜 화학적 구조가 바뀔 수 있으며

밀가루를 반죽하듯 파우더가 뭉쳐 퍼짐성 영향을 줄 수 있다.

형태, 밀도, 퍼짐성, 사이즈 이 4개의 요인은 파우더 도포과정 즉 레이어 생성 과정에 영향을 끼치는 요인으로 작용한다.