전통적인 소결 방식과 선택적 레이저 소결(SLS)은 모두 분말 야금에서 분말 재료로 고체 구조를 형성하는 데 사용되는 공정입니다.
그러나 작동 방식, 규모, 생산되는 형상의 복잡성, 비용 면에서 큰 차이가 있습니다.
전통적인 소결은 중간 정도의 복잡한 형상을 대규모로 생산하는 데 더 적합한 반면, SLS는 매우 복잡하고 기능적인 형상을 생산하는 데 탁월하지만 비용이 더 많이 들고 기술 요구 사항이 더 많습니다.
기존 소결과 선택적 레이저 소결의 4가지 주요 차이점
1. 작동 방식
전통적인 소결: 이 공정은 용광로에서 분말 혼합물을 주성분의 녹는점보다 낮은 온도로 가열하는 것입니다.
열로 인해 분말 입자가 결합하여 고체 덩어리를 형성합니다.
용광로의 대기는 산화를 방지하고 소결 공정을 향상시키기 위해 제어할 수 있습니다.
일반적인 분위기에는 질소-수소, 수소, 진공, 해리 암모니아 및 흡열 가스가 포함됩니다.
선택적 레이저 소결(SLS): SLS는 고출력 레이저가 분말 재료의 층을 선택적으로 융합하는 적층 제조 공정입니다.
레이저는 파우더 베드 표면을 스캔하여 컴퓨터 지원 설계(CAD) 파일로 정의된 3D 모델에 따라 재료를 소결합니다.
이 과정은 최종 부품이 형성될 때까지 레이어별로 반복됩니다.
2. 제작되는 형상의 복잡성
전통적인 소결: 일반적으로 중간 정도의 복잡성을 가진 부품을 생산하는 데 사용됩니다.
이 공정은 소결 환경의 한계와 소결 공정 자체의 특성으로 인해 복잡한 형상을 생산할 수 있는 능력이 떨어집니다.
SLS: 매우 복잡하고 기능적인 부품을 생산할 수 있는 것으로 잘 알려져 있습니다.
레이저의 정밀도와 레이어별 적층 방식을 통해 기존 소결 방식으로는 달성하기 어렵거나 불가능한 복잡한 형상을 만들 수 있습니다.
3. 규모 및 비용
전통적인 소결: 대규모 생산에 더 적합하며 특히 기계 및 재료 비용을 고려할 때 일반적으로 더 저렴합니다.
고도로 숙련된 작업자가 필요하지 않으므로 대량 생산에 더 쉽게 접근할 수 있습니다.
SLS: 복잡한 형상의 고품질 부품을 생산할 수 있지만, SLS 기계는 고가이며(보통 25만 달러 이상) 숙련된 작업자가 필요합니다.
또한 SLS에 사용되는 재료는 일반적으로 더 비싸기 때문에 대규모 생산에는 경제성이 떨어집니다.
4. 후처리 및 균일성
전통적인 소결 방식: 파우더와 툴링 사이의 마찰로 인해 최종 부품이 균일하지 않을 수 있습니다.
이로 인해 최종 제품의 특성이 달라질 수 있습니다.
SLS: SLS는 복잡한 부품을 생산할 수 있지만, 최종 부품이 균일하지 않을 수 있으며 원하는 마감과 특성을 얻기 위해 후처리가 필요한 경우가 많습니다.
결론적으로, 전통적인 소결 방식과 선택적 레이저 소결 방식은 모두 분말 재료로 고체 구조를 형성하는 데 사용되지만, 서로 다른 용도로 사용되며 뚜렷한 장단점이 있습니다.
전통적인 소결은 단순한 부품을 대량으로 생산하는 데 더 경제적인 반면, SLS는 복잡한 부품을 생산하는 데 이상적이지만 비용이 더 많이 들고 기술 요구 사항이 더 많습니다.
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