메탈 바인더 제트 솔루션(MBJ)
목차
메탈 바인더 제트 솔루션 개요
메탈 바인더 제팅 (MBJ)은 금속 분말 입자를 한 층씩 결합하여 복잡한 금속 부품을 제작할 수 있는 혁신적인 3D 프린팅 기술입니다. 이 혁신적인 접근 방식은 설계 유연성, 생산 속도 및 비용 효율성 측면에서 상당한 이점을 제공하면서 제조 환경을 변화시키고 있습니다.
바인더 제팅은 다른 적층 제조 기술과 달리 금속 분말을 녹이는 데 의존하지 않습니다. 대신 액체 바인더를 금속 파우더 층에 선택적으로 증착하여 원하는 모양의 층을 형성합니다. 이 과정을 반복하여 부품이 완성될 때까지 한 층씩 쌓아 올립니다. 프린팅 후 부품은 소결 등의 후처리 단계를 거쳐 분말을 단단한 금속 부품으로 융합합니다.
메탈 바인더 제팅의 주요 특징
- 열 관련 없음: 다른 3D 프린팅 방식에서 흔히 발생하는 열 응력과 왜곡을 제거합니다.
- 빠른 속도: 기존 방식에 비해 제작 시간이 단축됩니다.
- 비용 효율적: 재료 낭비 및 에너지 소비 감소.
- 설계 유연성: 기존 기술로는 어렵거나 불가능한 복잡한 형상을 제작할 수 있습니다.
바인더 제팅용 금속 분말의 종류와 특성
금속 분말은 바인더 분사 공정의 성공을 위해 매우 중요합니다. 여기에서는 특정 금속 분말 모델과 그 구성, 속성 및 특성에 대해 설명합니다.
금속분말 | 구성 | 속성 | 특성 |
---|---|---|---|
316L 스테인리스 스틸 | 철, 크롬, 니켈, 몰리브덴 | 높은 내식성, 우수한 기계적 특성 | 의료 및 식품 애플리케이션에 이상적 |
17-4 PH 스테인리스 스틸 | 철, 크롬, 니켈, 구리 | 고강도, 우수한 내식성, 열처리 가능 | 항공우주 및 자동차 산업에서 사용 |
인코넬 625 | 니켈, 크롬, 몰리브덴, 니오븀 | 우수한 고온 강도, 산화 저항성 | 항공우주 및 화학 산업에 적합 |
인코넬 718 | 니켈, 크롬, 철, 니오븀, 몰리브덴 | 고온에서 높은 강도, 우수한 내식성 | 항공우주 및 가스터빈 분야에서 선호되는 솔루션 |
코발트크롬 | 코발트, 크롬, 몰리브덴 | 높은 내마모성, 생체 적합성 | 의료용 임플란트 및 치과 수복물에 사용 |
알루미늄 6061 | 알루미늄, 마그네슘, 실리콘 | 가볍고, 우수한 기계적 특성, 내식성 | 자동차 및 항공우주 산업에서 일반적 |
티타늄 Ti-6Al-4V | 티타늄, 알루미늄, 바나듐 | 높은 중량 대비 강도, 내식성, 생체 적합성 | 의료 및 항공우주 분야에서 널리 사용됨 |
구리 | 순수 구리 | 뛰어난 열 및 전기 전도성 | 전자제품 및 열교환기에 활용됨 |
브론즈 | 구리, 주석 | 우수한 내마모성, 가공성 | 예술적, 역사적 복원에 자주 사용됨 |
공구강(M2) | 철, 텅스텐, 몰리브덴, 크롬 | 높은 경도, 내마모성 | 절삭 공구 및 금형에 적합 |
금속 바인더 제팅 솔루션의 응용 분야
금속 바인더 제팅은 다양한 산업 분야에서 다용도로 사용할 수 있습니다. 다양한 분야에 미치는 영향은 다음과 같습니다:
산업 | 애플리케이션 | 혜택 |
---|---|---|
항공우주 | 터빈 블레이드, 구조 부품 | 경량, 고강도 부품, 설계 유연성 |
자동차 | 엔진 구성품, 브래킷, 기어 | 무게 감소, 복잡한 형상, 신속한 프로토타입 제작 |
의료 | 임플란트, 수술 기구 | 생체 적합성 소재, 맞춤형 디자인 |
치과 | 크라운, 브릿지, 틀니 | 정밀도, 맞춤화, 빠른 생산 |
소비재 | 주얼리, 안경, 맞춤형 부품 | 자유로운 디자인, 개인화, 비용 효율적인 제작 |
산업 | 툴링, 고정구, 금형 | 내구성이 뛰어난 고성능 부품, 빠른 처리 시간 |
전자 제품 | 방열판, 커넥터, 하우징 | 효율적인 열 관리, 정밀한 설계 |
에너지 | 터빈 부품, 열교환기 | 고온 저항성, 내구성 |
사양, 크기, 등급 및 표준
금속 분말과 바인더 분사 공정의 사양, 크기, 등급 및 표준을 이해하는 것은 원하는 결과를 얻기 위해 매우 중요합니다.
금속분말 | 크기 범위(µm) | 등급 | 표준 |
---|---|---|---|
316L 스테인리스 스틸 | 15-45 | ASTM F138 | ASTM, ISO 5832-1 |
17-4 PH 스테인리스 스틸 | 20-53 | ASTM A564 | ASTM, SAE AMS 5643 |
인코넬 625 | 15-45 | ASTM B443 | ASTM, UN N06625 |
인코넬 718 | 15-53 | AMS 5662 | ASTM, AMS 5663 |
코발트크롬 | 20-50 | ASTM F75 | ISO 5832-4, ASTM F1537 |
알루미늄 6061 | 20-63 | ASTM B209 | ASTM, SAE AMS 4027 |
티타늄 Ti-6Al-4V | 15-45 | ASTM F136 | ASTM, ISO 5832-3 |
구리 | 15-45 | ASTM B152 | ASTM, UN C11000 |
브론즈 | 20-63 | ASTM B584 | ASTM, UN C83600 |
공구강(M2) | 15-45 | ASTM A600 | ASTM, UN T11302 |
공급업체 및 가격 세부 정보
올바른 공급업체를 찾고 가격 세부 정보를 이해하는 것은 예산 및 프로젝트 계획에 있어 매우 중요합니다.
공급업체 | 제공되는 금속 분말 | 가격(kg당) | 연락처 정보 |
---|---|---|---|
샌드빅 | 스테인리스강, 공구강, 티타늄 합금 | $100 – $250 | www.materials.sandvik/contact |
회가나스 | 스테인리스강, 공구강, 청동강 | $80 – $200 | www.hoganas.com/contact |
목수 첨가제 | 니켈 합금, 티타늄 합금, 스테인리스강 | $120 – $300 | www.carpenteradditive.com/contact |
GKN 첨가제 | 스테인리스강, 공구강, 구리 | $90 – $220 | www.gknpm.com/contact |
AP&C(GE 애디티브) | 티타늄 합금, 알루미늄 합금, 니켈 합금 | $150 – $350 | www.ge.com/additive/contact |
LPW 기술 | 스테인리스강, 니켈 합금, 코발트-크롬 | $130 – $320 | www.lpwtechnology.com/contact |
TLS 테크닉 | 공구강, 스테인리스강, 니켈 합금 | $110 – $270 | www.tls-technik.de/contact |
프랙시스 파우더 기술 | 알루미늄 합금, 스테인리스 스틸, 청동 | $85 – $210 | www.praxispowdertech.com/contact |
Arcam(GE 애디티브) | 티타늄 합금, 코발트-크롬, 니켈 합금 | $140 – $330 | www.arcam.com/contact |
올리콘 메트코 | 니켈 합금, 티타늄 합금, 스테인리스강 | $120 – $310 | www.oerlikon.com/metco/contact |
장단점 비교: 장점과 한계
메탈 바인더 제팅은 다른 기술과 마찬가지로 장단점이 있습니다. 균형 잡힌 시각을 위해 장점과 한계를 비교해 보겠습니다.
측면 | 장점 | 제한 사항 |
---|---|---|
설계 유연성 | 복잡한 지오메트리를 쉽게 생성할 수 있습니다. | 파우더 베드 크기에 따라 제한됨 |
생산 속도 | 기존 방식에 비해 더 빠른 생산 | 후처리가 필요할 수 있습니다. |
재료 활용 | 낭비 최소화, 효율적인 재료 사용 | 특정 금속 분말로 제한 |
비용 효율성 | 에너지 소비 및 자재 비용 절감 | 높은 초기 설정 비용 |
열 스트레스 | 열 왜곡 없음 | 바인더와 파우더에 대한 세심한 관리가 필요합니다. |
표면 마감 | 인쇄된 그대로의 우수한 표면 마감 | 일부 애플리케이션의 경우 추가 마감이 필요할 수 있습니다. |
기계적 특성 | 가공된 재료와 비교 | 소결 공정은 최종 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. |
자주 묻는 질문
메탈 바인더 제팅이란?
금속 바인더 제팅은 액체 바인더를 사용하여 금속 분말 층을 서로 결합하여 복잡한 금속 부품을 형성하는 적층 제조 공정입니다.
메탈 바인더 분사란 무엇인가요?
금속 바인더 젯팅은 액체 바인더를 사용하여 금속 분말 입자를 한 층씩 선택적으로 접착하여 3D 물체를 만드는 3D 프린팅 프로세스입니다. 잉크젯 프린터의 작동 방식과 비슷하지만 종이에 잉크를 사용하는 대신 금속 분말에 바인더를 사용합니다.
어떻게 작동하나요?
- 3D 모델을 만듭니다: CAD 소프트웨어를 사용하여 부품을 설계하세요.
- 모델을 슬라이스합니다: 모델을 얇게 슬라이스하여 인쇄할 수 있도록 준비합니다.
- 인쇄:
- 얇은 금속 분말 층이 플랫폼 전체에 퍼져 있습니다.
- 잉크젯 프린트헤드가 파우더에 바인더를 증착하여 슬라이스된 모델에 따라 입자를 접착합니다.
- 플랫폼이 낮아지고 새로운 파우더 층이 펼쳐집니다.
- 이 과정을 반복하여 파트를 레이어별로 제작합니다.
- 후처리:
- 인쇄된 부분이 약하여 임시 바인더를 제거하려면 바인더 번아웃 단계가 필요합니다.
- 마지막으로 부품을 고온의 용광로에서 소결하여 금속 입자를 융합하고 최종 강도와 밀도를 달성합니다.
금속 바인더 제팅의 장점은 무엇인가요?
- 더 빠른 인쇄: 레이저 파우더 베드 융합과 같은 다른 금속 3D 프린팅 방식에 비해 바인더 분사 속도가 훨씬 빠릅니다.
- 대량 생산 가능성: 바인더 제팅은 복잡한 형상의 속도와 인쇄 가능성으로 인해 대량 생산에 적합합니다.
- 더 넓은 소재 범위: 스테인리스 스틸, 인코넬, 티타늄 등 다양한 금속 분말과 함께 사용할 수 있습니다.
금속 바인더 제팅의 한계는 무엇인가요?
- 부품 강도: 소결은 부품을 강화하지만 다른 금속 적층 제조 기술로 만든 부품만큼 강도는 높지 않을 수 있습니다.
- 표면 마감: 바인더 분사 부품의 표면 마감은 다른 방식보다 거칠 수 있습니다. 더 매끄러운 마감을 위해 가공과 같은 후처리 기술이 필요할 수 있습니다.
금속 바인더 분사에는 어떤 응용 분야가 있나요?
- 항공우주 부품: 비행기와 우주선을 위한 가볍고 복잡한 부품.
- 의료 기기: 맞춤형 임플란트 및 수술 도구.
- 자동차 부품: 복잡한 구성 요소의 프로토타입 및 소량 생산.
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중국 칭다오에 본사를 둔 선도적인 적층 제조 솔루션 제공업체인 MET3DP Technology Co. 당사는 산업용 3D 프린팅 장비와 고성능 금속 분말을 전문으로 합니다.
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