소결은 적층 제조에서 매우 중요한 공정입니다. 소결은 분말 형태의 재료를 녹는점 바로 아래의 온도로 가열하는 과정입니다. 이렇게 하면 입자가 서로 결합하여 견고한 구조가 형성됩니다. 이 공정은 제조된 부품의 기계적 강도, 밀도 및 투명도를 향상시키는 데 필수적입니다.
적층 제조에서 소결 공정의 4가지 주요 단계
1. 녹색 부품 형성
이 초기 단계에서는 분말 재료와 결합제(왁스 또는 폴리머 등)의 혼합물을 사용하여 원하는 모양을 만듭니다. 본딩제는 파우더를 하나로 묶어 후속 공정에서 파트가 모양을 유지하도록 하는 데 매우 중요합니다.
2. 본딩제 제거
파트가 형성되면 본딩제를 제거하는 가열 공정을 거칩니다. 이는 일반적으로 본딩제를 증발시키거나 태울 수 있는 온도로 부품을 가열하지만 1차 재료를 녹일 만큼 높지는 않은 온도로 가열하여 이루어집니다.
3. 입자 융합
접착제를 제거한 후 부품을 1차 재료의 융점보다 낮은 온도로 가열합니다. 이 온도는 입자가 표면에서 녹기 시작하여 서로 융합될 수 있도록 세심하게 제어됩니다. 또는 청동과 같은 중간 결합제를 녹여 1차 재료를 변경하지 않고 입자 간의 연결을 용이하게 할 수도 있습니다.
4. 적층 제조의 소결 유형
선택적 레이저 소결(SLS)
이 방법은 레이저를 사용하여 분말 재료의 층을 선택적으로 융합하여 3차원 물체를 만듭니다. 레이저는 CAD(컴퓨터 지원 설계) 파일에 의해 결정된 경로를 따라 정밀하고 복잡한 부품 형성을 보장합니다.
전자빔 소결(EBS)
EBS는 SLS와 마찬가지로 레이저 대신 전자 빔을 사용하여 분말 재료를 소결합니다. 이 방법은 레이저로 소결하기 어려운 재료에 특히 효과적입니다.
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소결은 분말 재료로 복잡한 고강도 부품을 제작할 수 있는 적층 제조의 기본 공정입니다. 제조업체는 가열 공정을 신중하게 제어함으로써 특정 기계적 특성을 가진 부품을 얻을 수 있으므로 소결은 이 분야에서 다재다능하고 필수적인 기술입니다.
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