융합 증착 모델링은 어떻게 작동합니까?

FFF(Fused Filament Fabrication)라고도 하는 FDM(Fused Deposition Modeling), 현재 가장 인기 있고 널리 사용되는 3D 프린팅 기술 중 하나입니다. 상대적으로 경제적인 비용, 사용자 친화성 및 다양한 재료와의 호환성으로 찬사를 받고 있습니다. 그렇다면 FDM 3D 프린팅은 어떻게 작동합니까? 이 기사는 다양한 질문에 답하는 것을 목표로 합니다.LS는 융합 증착 모델링의 기본 작업 메커니즘에 대해 자세히 알아볼 수 있도록 안내합니다, 재료 준비 단계부터 층별 증착, 최종 제품 생산에 이르기까지 독자에게 명확하고 포괄적인 기술적 관점을 보여줍니다. 또한 FDM 기술의 강점과 약점, 다양한 산업에서의 실제 적용에 대해서도 탐구하여 이 기술이 제조 산업의 혁신과 발전을 계속 촉진할 수 있는 방법을 보여주는 것을 목표로 합니다.

융합 증착 모델링(FDM)은 어떻게 작동합니까?

이융합 증착 모델링(FDM)의 작동 원리3D 프린팅 기술은 비교적 간단하고 효율적입니다. 다음은 자세한 작업 프로세스입니다.

1. 사전 준비:

먼저 다음이 필요합니다.3D 프린팅 모델대상 개체의. 만들기 전에 이러한 모델을 분할하고 함께 꿰매야 하며 다양한 장면의 필요에 따라 적절한 색상이나 질감 및 기타 정보를 렌더링 효과로 선택해야 합니다. 이 모델은 전담 직원의 도움으로 사내에서 설계할 수 있습니다.3D 모델링 도구또는 인터넷에서 사용할 수 있는 기존 데이터에서.
다음 단계에서는 슬라이싱 소프트웨어를 사용하여 3D 모델을 3D 프린터가 인식할 수 있는 일련의 명령으로 변환합니다. 슬라이싱 단계에서 모델을 수평으로 얇은 층으로 나누고 인쇄 경로 및 압출 속도와 같은 세부 데이터를 포함하는 G 코드 파일을 생성합니다.
안에FDM(용융 적층 성형) 프린터의 재료 선택, 일반적인 인쇄 재료는 PLA, ABS, PETG 및 기타 열가소성 필라멘트입니다. 실제 생산에서 사용자는 필요에 따라 다양한 유형의 플라스틱을 인쇄 재료로 선택할 수 있습니다. 재료 선택은 최종 제품이 위치한 응용 환경과 필요한 물리적 특성을 기반으로 합니다.

2. 인쇄 단계에 대해:

이프린터 요구 사항인쇄 플랫폼과 압출 노즐을 미리 결정된 온도로 가열합니다. 온도에 도달하면 플랫폼을 가열하여 일정 시간 동안 해당 온도를 유지합니다. 플랫폼의 가열은 모델의 뒤틀림을 방지하는 데 도움이 되며 노즐의 가열은 와이어가 부드럽게 녹도록 합니다.
재료의 압출 및 증착 중에 와이어 공급 시스템은 와이어를 가열된 압출기로 공급한 다음 노즐 내부에서 용융 및 압출합니다. 노즐의 크기는 스테퍼 모터에 의해 노즐의 회전 및 변위를 제어하여 조정되어 용융 재료가 금형 표면에 균일하게 분사됩니다.G 코드의 지시에 따라,프린트 헤드는 X 축과 Y 축에서 정확하게 움직여 용융 된 재료가 플랫폼에 층별로 정착하여 물체의 첫 번째 층을 형성합니다.
첫 번째 층이 증착된 후 인쇄 플랫폼은 한 층의 높이를 낮추고 프린트 헤드는 재료의 다음 층을 계속 증착합니다. 이 과정에서 각 층을 재가열 및 냉각할 수 있습니다. 각 레이어는 서로 밀접하게 혼합되어 있습니다.완전한 3D 엔티티 형성.
냉각 및 응고 과정에서 용융된 재료는 공기 중에서 빠르게 냉각되고 응고되어 인쇄된 모양과 구조를 유지합니다.

프로젝트 후반부에 3.Work 있습니다.

돌출부가 있는 모델의 경우 제거 시 제거를 위해 지지 구조를 통합해야 할 수도 있습니다.인쇄 과정.
인쇄 후에는 모델의 모양에 부정적인 영향을 미치지 않도록 이러한 지지 구조를 조심스럽게 제거하는 것이 중요합니다. 인쇄 후 물체의 표면이 박리되거나 거친 질감으로 나타날 수 있습니다. 우리는 사용할 수 있습니다샌딩, 연마 또는 화학 처리전반적인 미학을 향상시키기 위해 표면 품질을 최적화하는 기술.

FDM 인쇄의 장점은 무엇입니까?

FDM(Fused Deposition Modeling) 인쇄는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

1. 저렴한 비용

FDM 기술은 레이저를 사용하지 않으므로 장비 운영 및 유지 보수 비용이 저렴하고조형 재료대부분 산업용입니다.ABS 및 PC와 같은 엔지니어링 플라스틱, 또한 비용이 저렴합니다. 따라서 대부분의 데스크톱 3D 프린터는 현재 FDM 기술을 사용합니다.

2. 다양한 성형 재료를 사용할 수 있습니다.

위의 분석을 통해 우리는 다음을 알 수 있습니다.ABS, PLA, PC 및 PP와 같은 열가소성 재료FDM 경로의 성형 재료로 사용할 수 있습니다. 이들은 일반적인 엔지니어링 플라스틱으로 구하기 쉽고 비용이 저렴합니다.

3. 환경 오염이 적습니다.

전체 공정은 열가소성 재료의 용융 및 응고만 포함하며 상대적으로 폐쇄된 상태에서 수행됩니다3D 프린팅 룸. 고온 또는 고압을 수반하지 않으며 독성 및 유해 물질이 배출되지 않습니다. 따라서 환경 친화적입니다.

4. 장비 및 재료의 크기가 더 작습니다.

FDM 경로를 사용하는 3D 프린터는 크기가 더 작고 소모품은 압연 필라멘트로 운반이 쉽고 사무실, 가정 및 기타 환경에 적합합니다.

5. 원료의 높은 활용률.

성형 재료 및 지원 재료사용 중 사용하지 않거나 폐기되는 폐기물은 재활용, 가공 및 재사용할 수 있어 원료의 활용 효율성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

6. 후 처리는 비교적 간단합니다.

현재 사용되는 대부분의 서포트 재료는 수용성 재료로 비교적 쉽게 벗겨낼 수 있습니다. 다른 기술 경로를 통한 후처리에는 경화 및 기타 보조 장비가 필요한 경우가 많지만 FDM은 그렇지 않습니다.

FDM의 한계는 무엇입니까?

일반적인 3D 프린팅 기술인 FDM(융합 증착 제조) 기술은 빠른 제조 속도, 저렴한 비용, 쉬운 작동이라는 장점이 있지만 몇 가지 제한 사항도 있습니다. 다음은 주요 내용입니다.FDM 기술의 한계:

1. 성형 시간이 더 깁니다.

노즐의 움직임은 기계적 움직임이기 때문에 성형 공정 중 속도가 제한되므로 일반적으로 성형 시간이 오래 걸리고 대형 부품 제조에는 적합하지 않습니다.

2. 지원 자료가 필요합니다.

서포트 재료는 성형 공정 중에 추가해야 하며 인쇄 후 벗겨내야 합니다. 일부 복잡한 구성 요소의 경우 벗겨내는 데 특정 어려움이 있습니다.

또한 기술의 발전으로 일부3D 프린팅 제조업체지원 재료가 필요하지 않은 모델을 출시했으며 이러한 단점은 점차 극복되고 있습니다.

FDM 인쇄에는 어떤 재료가 사용됩니까?

FDM(Fused Deposition Manufacturing) 인쇄는 주로 다음 재료를 사용합니다.

ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체):강도와 내마모성이 우수하여 높은 강도와 내구성이 요구되는 부품 인쇄에 적합합니다. 그것의 높은 유리 전이 온도 때문에, 곁에 인쇄된 부속ABS는 고온 저항이 우수합니다.. 자동차 부품, 가전 제품 하우징 및 기타 분야에서 자주 사용됩니다.
PLA (폴리락트산):생분해성이 좋은 재생 가능한 옥수수 전분으로 만들어졌습니다. PLA에서 인쇄한 부품은 표면이 매끄럽기 때문에 아름답게 보여야 하는 모델, 예술 작품 및 기타 제품을 인쇄하는 데 적합합니다. 그러나 ABS에 비해 PLA는 강도와 내충격성이 낮고 고온 환경에서 변형될 수 있습니다.
PETG (폴리에스터):그것은 좋은 투명성과 내화학성, 높은 강도와 인성을 가지고 있습니다. 기계 부품, 금형 등과 같이 높은 강도와 내구성이 필요한 기능성 부품을 인쇄하는 데 적합합니다.
TPU(열가소성 폴리우레탄):탄성과 유연성이 뛰어난 엘라스토머입니다. TPU에서 인쇄한 부품은 내마모성과 인열 저항이 우수하여 씰, 고무 제품 등과 같이 높은 탄성과 내구성이 필요한 부품 인쇄에 적합합니다.
PC(폴리카보네이트):그것은 내충격성, 높은 인성, 높은 내열성 및 화학적 내식성의 특성을 가지고 있습니다. 그것은 건설 산업, 자동차 제조 산업, 의료 장비, 항공 우주, 전자 제품 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
PP(폴리프로필렌) 및 시뮬레이션된 폴리프로필렌 재료:무독성, 무취이며 강도, 강성, 경도, 내열성이 폴리에틸렌보다 높으며 약 100°C에서 사용할 수 있습니다. 시뮬레이션된 폴리프로필렌 재료는 강도 및 내열성 측면에서 폴리프로필렌의 장점을 시뮬레이션하는 동시에 인성과 저온 취성에서 폴리프로필렌의 단점을 보완합니다.
합성 고무:그것은 높은 탄성, 절연성, 기밀성, 내유성, 고온 또는 저온 저항 등을 가지고 있습니다. 가전 제품, 의료 장비, 위생 제품, 자동차 타이어 및 단열재 인쇄에 적합합니다.
PPSF (폴리 페닐 설폰) :고온 작업 환경에 적합한 새로운 엔지니어링 플라스틱. 습기와 고온에 노출된 상태로 큰 충격을 견딜 수 있어 충격 강도, 응력 균열 및 내화학성이 높은 재료에 적합합니다.
PEI(폴리에테르이미드):그것은 고온에서 완벽한 열적, 기계적 및 화학적 특성, 고강도, 높은 내마모성 및 치수 안정성을 가지고 있습니다. 항공 우주, 자동차 및 군사 응용 분야에 이상적입니다.

FDM은 다른 3D 프린팅 방법과 어떻게 다릅니까?

FDM(Fused Deposition Manufacturing)은 다른 3D 프린팅 방법에 비해 고유한 장점과 한계가 있습니다. 다음은 FDM과 FDM을 비교한 것입니다.SLA (광 조형 인쇄), SLS(선택적 레이저 소결)및 MJF (Multi Jet Fusion) :

3D 프린팅 방식	FDM (융합 증착 제조)	SLA (광 조형)	SLS(선택적 레이저 소결)	MJF (멀티 제트 퓨전)
기술 원리	가열된 노즐은 열가소성 재료를 녹여 층별로 압출합니다	자외선 레이저 빔은 액체 감광성 수지를 조사하여 경화시킵니다	레이저는 분말 재료를 층별로 소결하여 고체를 형성합니다	파우더 베드 융합 분사 기술은 층별로 구축됩니다.
인쇄 정확도	중간, 층 두께는 일반적으로 0.1mm에서 0.4mm 사이입니다.	높이, 층 두께는 0.025mm만큼 작을 수 있습니다.	보통, 층 두께는 일반적으로 0.1mm에서 0.2mm입니다.	높고 뛰어난 디테일
표면	줄무늬와 계단 효과가 있습니다	매끄럽고 섬세하며 뛰어난 디테일	분말 입자 크기와 소결 공정에 따라 다릅니다	세련되고 섬세한 디자인
인쇄 속도	중소규모, 중소 규모 생산에 적합	특히 소형 모델에 적합한 빠름	상대적으로 느림, 레이저 소결 및 냉각	일반적으로 FDM보다 빠름
재료비	낮고 재료가 풍부합니다.	더 높고 특별한 수지는 비쌉니다.	중간에서 높음, 파우더 유형에 따라 다름	재료 활용으로 인해 감소할 수 있습니다.
장비 비용	더 낮고 대중화하기 쉽습니다.	높은	중간에서 높음	아마도 FDM 장치보다 높을 것입니다.
재료 적응성	열가소성 필라멘트	감광성 수지	분말 재료(나일론, 금속 등)	파우더 소재
강점 & 성능	재료에 따라 다름	수지의 종류에 따라 다름	일반적으로 더 크고 고강도 부품에 적합합니다.	일반적으로 우수한 기계적 성질로 양호합니다.
적용 분야	교육, 래피드 프로토타이핑, 제조	고정밀 모형 제작(보석, 의료)	고강도, 복잡한 구조 부품 제조	높은 정밀도, 빠른 생산 및 적용을위한 우수한 기계적 특성

요약

널리 사용되는 3D 프린팅 기술인 융합 증착 모델링(FDM)은 강력한 응용 분야를 보여주었습니다제품 디자인, 프로토타이핑, 교육과 같은 많은 분야에서 잠재력과 가치를 창출할 수 있습니다. 작동 방식, 핵심 요소 및 최적화 방법을 이해함으로써 이 기술을 더 잘 활용하여 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 동시에 인식하는 것도 필요합니다.FDM 기술의 한계실제 적용에서 고려하고 해결하십시오.

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자주 묻는 질문(FAQ)

1.융합 증착 모델링의 과정은 무엇입니까?

FDM(Fused Deposition Modeling) 프로세스는 열가소성 재료(예: ABS, PLA 등)를 필라멘트 형태로 3D 프린터에 공급하는 것입니다. 필라멘트는 가열된 노즐에서 용융되고 사전 설정된 3D 모델 데이터에 따라 빌드 플랫폼에 층별로 증착됩니다. 각 층이 증착된 후 재료는 빠르게 냉각되고 응고되어 단단한 부품을 형성합니다. 빌드 플랫폼이 층별로 하강함에 따라(또는 노즐이 층별로 상승함에 따라) 전체 개체가 완전히 인쇄될 때까지 전체 프로세스가 반복됩니다.

2.융합 증착 모델링은 무엇에 사용됩니까?

FDM 기술은 저렴한 비용, 쉬운 작동 및 쉬운 재료 가용성으로 인해 많은 분야에서 널리 사용됩니다. 주로 디자이너와 엔지니어가 제품 설계의 타당성과 기능을 신속하게 확인할 수 있도록 프로토타이핑에 사용됩니다. 또한 FDM은 자동차 부품, 항공 우주 부품, 의료 장비 등과 같은 제조 및 맞춤형 부품 생산에도 사용됩니다. 필요에 따라 사용자 정의할 수 있기 때문에 예술 창작 및 교육 분야에서도 널리 사용됩니다.

3.FDM은 어떻게 작동하나요?

FDM의 작동 원리는 열가소성 재료의 용융 및 층별 증착을 기반으로 합니다. 프린팅 과정에서 가열된 노즐은 열가소성 필라멘트를 녹이고 용융 필라멘트를 컴퓨터 제어 경로를 통해 빌드 플랫폼으로 압출합니다. 필라멘트는 플랫폼과 접촉하면 빠르게 냉각되고 응고되어 물체의 층을 형성합니다. 노즐이 움직이고 플랫폼이 층별로 하강함에 따라(또는 노즐이 층별로 상승함) 이 과정은 전체 개체가 완전히 인쇄될 때까지 반복됩니다.

4.FDM이 현재 가장 인기 있는 3D 프린팅 기술인 이유는 무엇입니까?

FDM은 주로 저렴한 비용, 사용 편의성, 재료 다양성 및 광범위한 응용 분야를 결합하여 개인 사용자, 중소기업 및 교육 기관이 이 기술을 쉽게 채택하고 활용할 수 있기 때문에 현재 가장 인기 있는 3D 프린팅 기술입니다.

자원

1. 용융 필라멘트 제작

2. 융합 증착 모델링에 의한 3D 프린팅 PLA 물체의 표면 수정: 검토

3. 융합 증착 모델링을 위해 탄소 나노튜브로 강화된 폴리비닐 알코올

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