LOGO 3D 프린터 보안 시스템 응용 컴퓨터 공학과 김 한 솔

Company Logo Contents 3D 프린터란 ? 1 3D 프린터의 방식 2 금속을 사용하는 3D 프린터 3 3D 프린터의 용도 4 3D 프린터의 장점 및 단점 5

Company Logo 1.3D 프린터란 ?  3D 도면을 바탕으로 3 차원 물체를 만들어내는 기계를 뜻한다.  현재 주 재료는 플라스틱이고, 그 이외도 금속, 왁스, 종이, 고무 등의 다양한 소재가 있지만, 가공의 용이성 등 여러 문제 덕분 에 90% 이상이 아직은 플라스틱이다. 현재 (2013 년 10 월 ) 금속 까지 재료의 범위가 점점 넓어지고 있어서 향후가 기대되는 분 야다.

Company Logo 2.3D 프린터의 방식 절삭형 3D 프린터의 방식 적층형 크게 원재료 덩어리를 칼날을 이용해 조각하는 방식. 이미 상용화되어 산업현장에 널리 쓰이고 있다. 매질을 층층이 쌓아 올려조형하는 방식이다. 보통 3D 프린터라면 이쪽을 가리킨다. 작동방식 이나 재료에 따라 구분된다.

Company Logo 2.3D 프린터의 방식 - 적층형  FDM(Fused Deposition Modeling) ABS 같은 플라스틱 재료를 녹여 노즐에서 분사하여 적층하는 방식이다. 구성이 단순하고 오픈 소스가 있어 일찍 저가화에 성공하였으나 바닥이 불안정한 제품의 경우 지지대가 없으면 적층 중에 넘어져 버리는 현상이 발생한다. 따라서 복잡한 조형이 불가능하며, 3D 프린터가 가지는 여러 장점들을 포기하게 되는 방식이다.  SLS(Selective Laser Sintering) 얇게 분말재료를 필드에 깐 다음 레이저로 선택된 부분만 녹여 굳히기를 반복하여 제품을 만드 는 방식이다. 분말로 된 소재라면 뭐든지 가능하나 분말의 입자가 균일해야 하고 각 소재별로 레이저의 세팅을 따로 해야 하므로 세팅이 힘들다. 또한 3D 프린터 답게 가격도 만만치 않으며 유지 비용도 싼 편은 아니다.  3DP(3 Dimension Printing) 얇게 분말재료를 필드에 까는 것은 SLS 방식과 비슷하지만 레이저가 아닌 접착제를 분사하여 굳히는 방식이다. 3D 프린터 중 상대적으로 빠른 조형이 가능하고 접착제와 함께 칼라 용액을 분사하므로 색을 입힐 수 있다. 다른 방식으로는 색을 아예 입힐 수가 없거나 제약이 매우 크지 만 3DP 방식은 비교적 자유롭다. 그러나 제품의 내구성을 오로지 분사되는 접착제에 의존하게 된다는 단점이 있다.

Company Logo 2.3D 프린터의 방식 - 적층형  LOM(Laminated Object Manufacturing) 종이와 같은 얇은 재료를 레이저, 칼 등으로 조각하고 그것을 층층이 접착하는 방식. 종이, 플라스틱, 금속재질의 시트 형태 재료를 한층 한층 접착한 후 칼 또는 레이저 커터로 형 태를 잡아 자르고, 이러한 작업을 반복적으로 하여 원하는 제품을 얻을 수 있다.  Polyjet 광경화성 수지를 액화하여 노즐에서 빛과 함께 분사하여 굳혀 적층하는 방식. DLP 와 같이 상 당한 정밀도를 자랑하지만 소재의 제한이 따르며 소재의 내구성이 좋지 않고 빛에 민감하다.  DLP(Digital Light Processing) 액상 광경화성 수지가 담긴 통에 프로젝터를 이용하여 모델의 단면을 빛으로 투사하여 적층하 는 방식을 말한다.

Company Logo 3. 금속을 사용하는 3D 프린터 2013 년 11 월 7 일 2014 년 1 월 10 일 2013 년 10 월 22 일 텍사스의 솔리드 컨셉츠라는 업체가 3D 프린터로 금속제 권총을 제작해 십여발 이상을 문제 없이 발사했다고 발표함. r/news/news_view.as p?artice_id= 금속을 가공하는 새로운 3D 프린터가 나옴. om/watch?v=s9IdZ2p I5dA 의외로 금속 3D 프린터는 꽤 오래전부터 있어왔다. 이는 레이저 클레이딩이란 기술을 응용한 것으로 금속분말을 노즐을 통해 뿌리는 동시에 레이저로 녹여서 균일한 두께로 적층하는 것이다. 이 기술은 일반적으로 제품 생산보다는 금속 가공품의 손상수리에 많이 쓰였고 충분한 강도를 가지는 금속 3D 프린터를 개발하는 연구도 활발히 진행중이다. 아래는 금속을 이용한 3D 프린터의 기사들이다. 유럽우주국서 3D 프린터로 우주선에 쓰일 수 있는 금속 부품을만들어냄. hn?mode=LSD& mid=sec&sid1=1 05&oid=055&aid = 년 3 월 IAAC, Joris Laarman, ACOTECH 이라는 3 개의회사에서 공동으로 개발한 'MX3D-Metal' 이란 제품도 있는데, 이는 공중에서 용접하는 방식으로 금속 제품을 만드는 방식 m/

Company Logo 4.3D 프린터의 용도 3D 프린터 개인우주 의료 군사 기타 교육

Company Logo 4.3D 프린터의 용도 우주 의료 군사 총기 프린팅을 통한 저가 총기류의 제작, 및 부품 생산이 있다. 현재로선 금속 3D 프린터의 가격이 높기에 총기 프린팅은 플라스틱 위주이고, 강한 압력을 받는 총신, 약실등 중요 부분은 상용 금속제에 의존하는 경우가 대부분. NASA 에선 화성 우주여행 등 장거리를 뛸 때 고장난 부품 수리를 위해 3D 프린터와 분말가루 재료를 잔뜩 넣어두는 걸 연구하고 있다. 어느 물건이 고장날 줄 모르니 예비 부품을 잔뜩 싣는 것보다 이쪽이 경제적이라는 것. 간단히는 수술에 앞서 뼈를 프린팅 하는 경우에서부터 장기를 프린팅하기도 한다. 세포를 배양해서 3D 프린터로 인쇄하고 이식하는 것이다. 이 분야의 선두자로 웨이크포레스트대학의 아탈라박사가 유명하고 국내에서는 포스텍 조동우 교수팀이 이 분야를 연구하고있다.

Company Logo 4.3D 프린터의용도 교육 모형이나 입체도형등, 실제 학교에서 부담해야 되는 물품 일체를 저가 & 자체 생산함으로써 아이들에게 실제로 표현하는 방법과 3D 프린터 프린팅기법등을 미리 배울 수 있다. 개인 인터넷에서 3D 모델링자료를받으면바로바로미니어쳐모델 ( 밀리터리 ) 이나 피규어를 만들어낼 수 있다. 별다른 조형 기술이 없어도 3D 제작 기술만 있으면 모형을 만들 수도 있다. 실제 모형들의 대부분이 수입물품임을 감안할때 비용적 부담이 적게 드는 효과를 창출한다.

Company Logo 5.3D 프린터의 장점 생산 유출차단개인비용 소량 생산하더라도 3D 디자인 파일만 있다면 디자인이 다른 제품을 생산하더라도 추가비용이 거의 발생하지 않는다. 시작품을 사내 제작을 통해 기밀 유출의 가능성을 차단할 수 있다. 디자인이나 자료가 있다면 언제든지 원하는 제품을생산, 가공 할 수있다. 가공 후 버리는 재료의 감소가 가능하며 완제품 제작시에 제조 공정의 간소화 및 이에따른 인건비, 조립비용의 감소.

Company Logo 5. 3D 프린터의 단점 시간 내구성 비용소재 등고선을 입체화 하는 작업처럼 미세한 높이의 매질을 층층이 쌓아 올려 구현화 하는 방식이기 때문에 엄청난 시간이 소요된다. 보통 사용되는 매질을이용한다면 pvc 이하의내구성 을 가지게 된다. 3D 프린터 자체가 고가의 장비이며, 재료 자체도 고가이기 때문에 비용이만만치않다. 웬만한 모델링을 구현하는데 수십만원 단위는 우습게 깨진다. 소재를 자유롭게 선택할 수 없다는것과,1 대의 3D 프린터로 하나의 기계 완제품을 조형한다고 했을 때 사용할 수 있는 소재는 1 종이지만 그 기계가 필요로 하는 소재는 그 이상일 수 있다는 것.

Company Logo 참고자료 3D 프린터 글로벌 3D 프린터 산업기술 동향 분석 _ 한국기계연구원 기계기술정책 No.71 3D 프린터 - 엔하위키 책상 위 공장 ’ 제조업 패러다임 바꿀까, 이코노미 인사이트 46 호

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