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LPBF(Laser Powder Bed Fusion)는 광섬유 레이저를 활용하여 미세한 금속 분말을 미세 용접하여 견고한 금속 부품을 생성하는 3D 프린팅 기술입니다. 많은 산업(예: 석유 및 가스, 원자력, 자동차, 항공)에서 사용되는 이 방법을 통해 제조업체는 연구 개발용 부품을 생산할 수 있습니다. LPBF 기술을 사용하면 현장에서 바로 사용할 수 있는 부품을 생산할 수 있어 리드 타임과 공급망 문제가 줄어듭니다. 이 기사에서는 316 스테인리스 스틸을 사용하여 맞춤형 모자를 만든 방법을 살펴보겠습니다. XM200G Xact Metal 3D 프린터 그리고 그 과정을 돕기 위한 맞춤형 프레스 다이. 이 프로젝트는 부품 프린팅과 조립을 포함해 5시간 만에 완료됐다.
디자인 과정
먼저, 솔리드웍스, 단일 스케치로 GoEngineer 로고를 디자인하고 윤곽선을 2밀리미터로 돌출시켜 견고한 디지털 부품을 형성했습니다. (그림 1)
그림 1: 디자인 로고
로고의 윤곽을 잡을 때 크기를 염두에 두는 것이 중요했습니다. 목표는 모자 앞쪽에 배치하는 것이 었습니다. 저는 캘리퍼로 전면을 측정하고 이 프로젝트의 너비를 50mm(약 1.97인치)로 결정했습니다. (그림 2)
그림 2: 캘리퍼가 달린 모자
이 정보와 내 부품 설계를 바탕으로 프레스 다이 작업을 시작했습니다. 프레스 다이의 주요 기능은 모자의 자연스러운 곡선에 맞게 모양을 성형하는 것입니다. 이것은 굽힘을 제어하기 위해 로고가 다이 내부에 배치되는 두 부분으로 구성된 어셈블리입니다. (그림 3)
그림 3: 프레스 다이
인쇄 과정
디자인한 후 로고를 STEP 파일로 내보냈습니다. 마법을 구체화하다 LBPF 3D 프린터용으로 준비하는 그리드 패턴(그림 4)으로 이를 지원했습니다. 316 스테인레스 스틸 소재는 인쇄가 쉽고 연성이 있는 특성 때문에 이 공정에 사용되었습니다.
그림 4: 316 스테인리스 스틸 빌드
프레스 다이는 스트라타시스 F370 ABS-CF10 소재로. ABS-CF10 제조 분야의 고정 장치 및 지그를 대체할 수 있는 훌륭한 제품입니다. 강도를 극대화하기 위해 두꺼운 벽을 사용하고 솔리드 바디로 지정했습니다. (그림 5)
그림 5: ABS-CF10 부품
부품을 프린팅한 후 제거하고 청소하여 활용 준비를 했습니다.
그림 6: 316 스테인리스 스틸 소재의 모자 로고
그림 7: ABS-CF10의 프레스 다이
제조 공정
프레스 다이를 바이스에 고정하고 천천히 조여 금속 프린트가 프레스 다이의 윤곽을 형성하도록 하여 곡선 부분을 형성했습니다. 이 단계는 매우 중요하며 부품이 모자 전면과 올바르게 결합되도록 합니다.
그림 8: 조립된 부품 및 다이
부품이 형성된 후 로고를 앞면에 천으로 접착하여 프로젝트를 완성했습니다.
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