설계 개발에서 3차원 프린터의 활용

전문가 제언

○ 3D 프린터는 제품(부품과 완제품)의 설계도를 온라인으로 내려 받아 3차원 형상으로 인쇄하는 도구다. 1984년 미국의 3D Systems사가 액상 플라스틱을 응고시켜 물체의 형상을 만드는 프린터를 세계최초로 개발한 것이 그 효시다. 당시의 개발목적은 제품판매 전에 시제품을 만들기 위한 조형시스템으로 개발했다.

 

○ 3D 프린터의 종류는 용도에 따라 다양하다. 특히 사용되는 형상조형 재료에 따라 다양한 프린터 제품 시리즈가 개발 응용되고 있다. 이 해설 자료에서는 기계부품 설계와 개발에서 3D 프린터의 활용을 전제로 한 프린터의 선택 문제를 다루고 있어 실제로 3D 프린터의 이용자를 위한 정보를 제공한다.

 

○ 광 조형 프로세스의 경우, 우선 플라스틱 분말을 레이저 조사하여 얇은 1개 층의 단면을 완성한 후 그 위에 별도의 층을 만들고 이를 반복하여 적층한다. 적층방식은 광(레이저) 조형 외에 열용해, 분말소결 등 다양하며 적층방식에 따라 프린터 기종과 층 두께를 달리한다. 산업용 3D 프린터는 층 두께가 0.2mm에서 미크론 수준까지 얇은 것이 있다.

 

○ 3D 프린터 조형은 재료적층 방식이므로 다른 방식에 비해 조형할 수 있는 형상제한이 적다는 점이 특징이다. 절삭가공이나 사출성형에서 필요한 커터나 금형이 필요 없이 색다른 설계의 물체형상을 인쇄해 낼 수 있어 자동차산업과 건설업 등에서는 이미 도입되었고, 의학, 로봇, 애니메이션, 기계부품 조형에서도 CAD를 이용한 3D 프린터 응용이 실현되고 있다.

 

○ 국내에서도 3D 프린터의 리더인 미국의 3D Systems사와 Stratasys사가 이미 진출해 있고 많은 기업에서 아이디어-설계-제품 개발용으로 각종 3D 프린터를 구매하여 이용하고 있다. 그러나 기계부품？로봇 등에 활용은 여명기라 할 수 있어 향후 이 분야의 소프트웨어 개발과 기술 확산이 요구된다.

저자

MIZUNO Misao

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2014

권(호)

58(1)

잡지명

機械設計

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

14~19

분석자

박*선

분석물

• 설계 개발에서 3차원 프린터의 활용.pdf [320,946 byte]

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