배움터

Powder Bed Fusion (분말소결방식)

 Powder Bed Fusion (분말소결방식)
 

대표기술: SLS, DMLS, SLM, EBM

분말 파우더를 재료로 하는 3D프린팅 방식으로 일반적으로 파우더를 공급하는 곳과 파우더에 CO2 레이저를 조사하여 녹여주는 베드로 구분되어 있는데베드에 도포된 파우더에 레이저를 조사하여 굳히고 나면 베드가 한층 아래로 내려가게 되고롤러 등을 이용하여 파우더를 한층 도포해주고 또 레이저를 조사하는 과정을 반복하면서 조형물을 만들게 됩니다

구조

이미지출처: wikipedia.org

구동영상

3D Systems Selective Laser Sintering Process

이 방식으로는 SLS (Selective Laser Sintering)라는 용어가 가장 많이 알려져 있습니다. SLS 기술은 칼 데커드(Carl Deckard)와 텍사스대학에서 개발하고 DTM사가 상용화하였으나 여러 우여곡절을 겪은 후2001년 3D시스템즈에 인수되었습니다

SLS vs SLM
SLS(Selective Laser Sintering)이라는 용어는 오랫동안 기술의 표준명칭으로 사용되었기 때문에 지금도 즐겨 사용하지만 Sintering(소결)이라는 용어는 정확하게 맞지 않는다는 의견이 많습니다처음 SLS기술이 발명되었을 때는 원료로 ABS만을 사용했는데 기술적으로 말하면, ABS는 비결정성고체(amorphous solid)로 열을 가했을 때 녹는 것이 아닌 소결되는 것이었기 때문에 Sintering이라는 용어를 사용하는 것이 더 적확했다고 합니다하지만 현재는 다양한 폴리머금속나일론 등 수많은 파우더 재료를 녹여서 굳히는 것이기 때문에 SLM(Selective Laser Melting)이 더 올바른 표현일 수 있습니다.
금속재료는 SLM, 폴리머는 SLS라고 구분하기도 합니다.

 

 

이미지출처: eos.info

SLS vs DMLS
그럼 DMLS와는 어떤 차이가 있을까요?
독일의 EOS와 3D시스템즈는 SLS특허 분쟁을 일으켰고 결국 2004년 상호특허를 허용하게 되고 EOS에서 금속 SLS방식을 칭할 때는 DMLS(Direct Metal Laser Sintering), 3D시스템즈에서 금속 SLS방식을 칭할 때는 DMP(Direct Metal Printing)이라는 용어를 사용합니다따라서 SLS와 DMLS는 차이가 없고 재료를 금속으로 했을 때 DMLS라고도 부른다라고 생각하면 됩니다.  

SLS vs EBM
최근 스웨덴의 아캄(Arcam)이 우주항공분야와 메디컬 임플란트 분야에서 활약함에 따라EBM(Electron Beam Melting)이라는 용어를 쉽게 접하게 됩니다가장 큰 차이점은 EBM LS기술에서 사용하는 CO2레이져 대신 전자빔(Electron Beam)를 사용하는 것입니다. 최근 GE가 아캄(Arcam)의 인수작업을 시작했습니다.

 

 

 

 

 

 

이미지출처: arcam.com

 

Power Bed Fusion방식은 최근 금속 3D프린팅이 우주항공분야메디컬분야 등에서 광범위하게 사용됨에 따라 선두 EOS를 비롯하여 Arcam, Concept laser, 3D Systems, SLM Solutions등 많은 업체들이 시장 확대의 덕을 보고 있습니다.
최근에는 Sintratec, Sinterit 등 데스크탑 SLS 3D프린터 개발사들이 SLS기술을 책상위로 올려놓기 위해 노력하고 있습니다.
관련하여 최근 가장 큰 소식은 얼마전 (2016년 9월) GE가 Arcam과 SLM Solutions의 인수작업을 시작한 것입니다. 
 
장점
각종 금속폴리머나일론 등 사용할 수 있는 재료의 범위가 넓음
시제품 뿐만 아니라 완성부품 제조용으로 사용할 수 있음
 
단점:
장비가격 및 유지보수비용이 높음
숙련된 기술자가 필요함

 
 

댓글[0]

열기 닫기