[3D프린팅] PBF방식의 금속 3D프린팅 장비

 

가장 보편적으로 활용되는 산업용 금속 3D프린팅 기술, PBF

산업용 3D프린팅 분야에서 금속 3D프린팅 기술이 각광 받으면서 PBF(Powder Bed Fusion) 방식이 보편적으로 활용되기 시작하였습니다.

 

  산업용 3D프린팅 기술의 급속한 발전으로 우주항공, 자동차, 의료, 건축 등 다양한 분야에서 3D프린팅 기술이 연구되고 있습니다. 다양한 가동 환경(온도, 마찰, 강도, 연성 등)을 견딜 수 있어야 하기 때문에 금속 소재가 각광받고 있는데요, 주로 분말 형태의 금속 소재가 활용되고 있습니다. 3D프린팅용 금속 소재는 분말 제조 기술의 난이도가 높고, 금속 소재마다 적층 조건이 상이하기 때문에 기술장벽이 높은 편입니다. 금속 3D프린팅의 경우 유럽 선진국을 중심으로 3D프린팅 기술과 소재에 대한 연구가 이루어지고 있으며 EOS, Concept Laser, SLM Solution 등 독일 기업이 전체 금속 3D프린팅 시장의 50%를 차지하고 있습니다. 금속 3D프린팅 기술은 크게 PBF(Powder Bed Fusion)와 DED(Direct Energy Deposition) 방식으로 나누어 지며, 이 중 PBF 방식이 가장 보편적으로 사용되고 있습니다.

금속 3D프린팅 방식	개념	장점	단점
PBF (Powder Bed Fusion)	분말 공급 장치에서 일정한 면적을 가지는 분말 베드에 수십㎛의 분말층을 깔고 레이저 또는 전자빔을 설계도면에 따라 선택적으로 조사한 후 한 층씩 용융시켜 쌓아 올라가는 방식	비교적 단순한 장비구조 및 사용법 정교한 금속 제품의 성형 가능 오버행 구조의 조형물 제작 용이	구형 금속 분말 소재 활용 일부 재소결 또는 열처리 필요 출력 후 남은 재료의 리사이클링 필요
DED (Direct Energy Deposition)	분말 또는 와이어를 소재로 kW급의 집속된 열에너지에 의해 소재의 용해와 응고 과정을 거쳐 적층하는 방식	빠른 속도의 대면적 출력 가능 정확하고 미세한 조직 출력 가능 3D프린팅 외에 금형 수정 및 보수 등에 용이 일반 산업용 분말 재료 활용 가능 절삭가공 등 다른 공정과의 결합 용이	복잡한 중공 형태나 오버행 구조의 조형물 제작 한계 금속층의 정밀제어를 위한 공정변수의 실시간 제어 필요 거친 표면을 다듬기 위한 절삭가공 등 후공정 필요

(주)HS하이테크 3D프린팅 공정(PBF방식)

산업용 금속 3D프린팅의 강자, EOS

산업용 3D프린팅은 기술 진입장벽이 높기 때문에 독일과 같은 유럽 선진국을 중심으로 장비와 소재의 연구개발이 활발하게 진행되고 있습니다.

금속 3D프린팅 분야의 대표적인 기업으로 손꼽히는 독일의 EOS사는 금속 분말, 레이저 등 금속 3D프린팅에 관련된 핵심 기술을 보유하고 있으며, 공정 모니터링 소프트웨어 EOSTATE를 제공하고 있습니다. 2014년에는 자동화 분말처리가 가능한 모듈식 시스템을 개발하였습니다. (주)HS하이테크는 2018년부터 EOS사의 Official Distributor로 선정된 이래로 아시아 최초로 EOS의 공정 모니터링 소프트웨어 EOSTATE MeltPool System을 도입하였으며, 국내 최대 규모를 자랑하는 EOS의 금속 3D프린팅 장비 EOS M400-4를 보유하고 있습니다.

EOS사는 소재에 따라 금속 3D프린팅 장비와 폴리머 3D프린팅 장비를 제조하여 판매하고 있으며 사이즈별로 다양한 모델을 구비하고 있습니다.(주)HS하이테크의 HS AMIC 또한 EOS사의 금속 3D프린팅 장비와 솔루션을 이용하여 3D프린팅 서비스를 제공하고 있습니다.

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EOS사의 금속 3D프린팅 장비들(3D프린터)

EOS사는 금속 분말, 레이저 등 금속 3D프린팅 기술에 관련된 핵심 기술을 보유하고 있습니다.

(주)HS하이테크는 EOS사의 공식적인 세일즈 파트너사로 EOS사의 3D프린팅 장비(3D프린터)뿐만 아니라 다양한 금속 분말을 취급하고 있습니다. EOS사의 3D프린팅 시스템은 기존의 가공기술로는 제조가 어려운 복잡한 형상의 부품을 고객이 원하는대로 제작합니다. 해외의 우주항공사, 의료기기사 등은 이미 EOS사의 시스템을 활용한 부품의 대량 양산을 진행하고 있습니다.

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HS하이테크 - 사업소개 - 3D프린팅

HS HI-TECH

www.hshi-tech.co.kr  

HS하이테크

HS하이테크 HS AMIC의 EOS사 금속 3D프린팅 장비 (좌 : EOS M290, 우 : EOS M400-4)

EOS사의 금속 3D프린팅 시스템

(주)HS하이테크가 취급하는 EOS사의 금속 3D프린팅 장비(금속 3D프린터)

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EOS사의 폴리머 3D프린팅 시스템

(주)HS하이테크가 취급하는 EOS사의 폴리머 3D프린팅 장비(폴리머 3D프린터)

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EOS사의 3D프린팅 시스템의

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출처 : 김상훈·심우중, 제조혁신과 소재산업 - 첨단소재와 3D프린팅을 중심으로, ISSUE PAPER 2016-401, 산업연구원, (2016.06)

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HS하이테크는 10년 간의 반도체 정밀부품 생산과 품질 노하우를 3D프린팅 기술에 접목하여, 3D프린팅 플랫폼 3DPLACE, 3D프린팅 다목적 건축물 BLOBEE를 론칭하며 4차 산업혁명의 선도기업으로 성장하고 있습니다.

 

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