선택적 레이저 소결(SLS)이라고도 하는 레이저 소결은 적층 제조 분야의 한 공정입니다. 고출력 레이저를 사용하여 폴리머 파우더의 작은 입자를 융합합니다.
레이저는 파우더 베드 표면의 3D 모델에서 생성된 단면을 스캔하여 분말 재료를 선택적으로 융합합니다.
각 단면을 스캔한 후 파우더 베드의 두께를 한 층씩 낮춥니다. 그 위에 새로운 재료 층이 적용되고 물체가 완성될 때까지 이 과정이 반복됩니다.
레이저 소결 공정의 5가지 주요 단계
1. 파우더 베드 준비
이 공정은 일반적으로 폴리머 또는 금속과 같은 파우더 소재를 빌드 플랫폼에 펼치는 것으로 시작됩니다. 이 파우더는 롤러 또는 유사한 메커니즘을 통해 얇고 균일한 층으로 퍼집니다.
2. 레이저 융착
컴퓨터로 제어되는 레이저 빔이 3D 모델 데이터에 따라 파우더 베드 표면을 스캔합니다. 레이저는 파우더 입자를 녹는점까지 가열하여 서로 융합되도록 합니다. 이 과정은 매우 정밀하여 복잡하고 정교한 형상을 형성할 수 있습니다.
3. 레이어별 구성
첫 번째 레이어가 소결된 후 빌드 플랫폼이 약간 낮아지고 그 위에 새로운 파우더 레이어가 펼쳐집니다. 그런 다음 레이저가 이전 레이어 위에 다음 단면을 소결합니다. 이 단계는 전체 물체가 형성될 때까지 레이어별로 반복됩니다.
4. 후처리
소결 공정이 완료되면 압축 공기를 사용하여 여분의 파우더를 제거합니다. 이 파우더는 재활용하여 다음 빌드에 재사용할 수 있습니다. 최종 부품은 원하는 마감과 기계적 특성을 얻기 위해 경화, 침투 또는 기계 가공과 같은 추가 후처리 단계가 필요할 수 있습니다.
5. 응용 분야 및 이점
레이저 소결은 항공우주, 자동차, 의료 산업과 같이 복잡한 형상이 필요한 산업에서 특히 유용합니다. 기존 제조 방법으로는 생산하기 어렵거나 불가능한 복잡한 내부 구조를 가진 부품을 제작할 수 있습니다. 또한 재료 낭비를 줄이고 소량 생산이나 프로토타입 제작에 더 비용 효율적일 수 있습니다.
이 기술은 설계의 자유, 생산 속도, 재료 효율성 측면에서 상당한 이점을 제공하므로 현대 제조업에서 매우 유용한 도구입니다.
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