선택적 레이저 소결(SLS)은 레이저를 사용하여 분말 재료를 고체 구조로 소결하는 인기 있는 적층 제조 공정입니다.SLS에 사용되는 두 가지 주요 재료는 주로 폴리아미드를 기반으로 하는 엔지니어링 폴리머입니다.폴리아미드 12(PA 12)는 가장 지배적인 소재이며, SLS 소재 시장의 약 90%를 차지합니다.이 소재는 우수한 기계적 특성, 내구성, 기능성 프로토타입 및 최종 사용 부품 생산에 있어 다양한 용도로 선호됩니다.폴리아미드 11(PA 11)과 같은 다른 폴리아미드도 사용되지만 사용 빈도는 낮습니다.이러한 소재는 표면 마감과 치수 정확도가 우수한 고품질의 내구성 있는 부품을 생산할 수 있기 때문에 선택됩니다.
주요 포인트 설명:
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폴리아미드 12(PA 12):
- 시장 지배력:PA 12는 SLS에서 가장 널리 사용되는 소재로, 시장의 약 90%를 차지합니다.이 소재의 인기는 강도, 유연성, 내구성 등 기계적 특성의 균형이 뛰어나기 때문입니다.
- 응용 분야:PA 12는 자동차, 항공우주, 의료 기기 등의 산업에서 기능성 프로토타입부터 최종 사용 부품에 이르기까지 다양한 용도로 사용됩니다.높은 정확도와 우수한 표면 마감으로 부품을 생산할 수 있어 이러한 분야에 이상적입니다.
- 속성:PA 12는 내화학성이 우수하고 흡습성이 낮으며 열 안정성이 뛰어나 열악한 환경을 견뎌야 하는 부품에 필수적인 소재입니다.
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폴리아미드 11(PA 11):
- 덜 일반적이지만 중요한:PA 11은 PA 12만큼 널리 사용되지는 않지만, SLS 소재 시장에서 여전히 중요한 위치를 차지하고 있습니다.이 소재는 고유한 특성이 유리한 특정 용도로 선택되는 경우가 많습니다.
- 애플리케이션:PA 11은 PA 12에 비해 더 높은 내충격성과 유연성이 요구되는 용도에 사용됩니다.또한 연성이 높고 부서짐이 적어야 하는 부품에 선호됩니다.
- 속성:PA 11은 PA 12보다 내충격성과 유연성이 우수하여 기계적 스트레스를 많이 받는 부품에 적합합니다.또한 내화학성이 우수하고 재생 가능한 자원에서 추출하기 때문에 환경 친화적입니다.
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기타 재료:
- 열가소성 엘라스토머(TPE):이 소재는 유연성과 탄성이 필요한 애플리케이션을 위해 SLS에 사용됩니다.개스킷, 씰, 소프트 터치 부품과 같은 부품을 생산하는 데 이상적입니다.
- 복합 재료:일부 SLS 공정에서는 기계적 특성을 향상시키기 위해 폴리머와 유리 또는 탄소 섬유와 같은 필러를 결합한 복합 재료를 사용합니다.이러한 복합 재료는 추가적인 강도와 강성이 요구되는 고성능 애플리케이션에 사용됩니다.
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소재 선택 고려 사항:
- 기계적 특성:SLS에서 소재 선택은 최종 부품에 필요한 기계적 특성에 따라 크게 영향을 받습니다.인장 강도, 파단 연신율, 내충격성과 같은 요소는 특정 용도에 대한 소재의 적합성을 결정하는 데 매우 중요합니다.
- 표면 마감 및 치수 정확도:소재는 최종 제품의 품질 기준을 충족하기 위해 우수한 표면 마감과 치수 정확도를 제공해야 합니다.PA 12와 PA 11은 뛰어난 표면 마감과 높은 정밀도로 부품을 생산할 수 있는 것으로 잘 알려져 있습니다.
- 환경 및 내화학성:열악한 환경이나 화학 물질에 노출되는 부품의 경우 PA 12 및 PA 11과 같이 환경 및 내화학성이 우수한 소재가 선호됩니다.
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미래 트렌드:
- 신소재 개발:SLS 소재 시장은 지속적으로 진화하고 있으며, 향상된 특성을 가진 새로운 소재를 도입하기 위해 지속적인 연구와 개발이 이루어지고 있습니다.여기에는 고온 폴리머, 생체 적합성 소재, 지속 가능성 프로파일이 개선된 소재 등이 포함됩니다.
- 지속 가능성:바이오 기반 폴리머 및 재활용 가능한 소재와 같은 보다 지속 가능한 소재를 SLS에 사용하는 추세가 증가하고 있습니다.이는 환경 친화적인 제조 관행으로의 광범위한 산업 변화와 맞물려 있습니다.
요약하면, 선택적 레이저 소결에 사용되는 두 가지 주요 재료는 폴리아미드 기반 폴리머이며, 우수한 기계적 특성과 다용도로 인해 폴리아미드 12가 가장 널리 사용되고 있습니다.폴리아미드 11은 덜 일반적이지만 더 높은 내충격성과 유연성이 요구되는 특정 용도로도 중요합니다.소재 선택은 최종 부품의 원하는 기계적 특성, 표면 마감, 환경 저항성에 따라 달라집니다.SLS 기술이 계속 발전함에 따라 향상된 성능과 지속 가능성을 제공하는 새로운 소재의 개발을 기대할 수 있습니다.
요약 표:
| 재질 | 주요 속성 | 응용 분야 |
|---|---|---|
| 폴리아미드 12(PA 12) | 우수한 기계적 특성, 내구성, 내화학성 | 기능성 프로토타입, 자동차, 항공우주, 의료 기기 |
| 폴리아미드 11(PA 11) | 높은 내충격성, 유연성, 친환경성 | 연성이 요구되는 부품, 재생 가능한 자원 기반 애플리케이션 |
| 열가소성 엘라스토머(TPE) | 유연성, 탄성 | 개스킷, 씰, 소프트 터치 부품 |
| 복합 재료 | 강화된 강도, 강성 | 고성능 애플리케이션 |
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