메탈 금속 3D 프린터의 한계

 3D 프린터가 화제가 되고 있어서 금속적으로 프린트 하고 싶어하시는 분들도 많아지고 있습니다.

정말 아무 생각 없이 FDM을 출력하듯이 금속으로 출력하면 안 되느냐는 분들도 많고, 기관 같은 곳에서는 지원금 2,3억원 정도 가지고 있는데, 그냥 메탈 3D 프린터 한 대 사면 되는 거 아니냐는 문의도 많이 주셨어요.

물론 금속으로 된 3D프린터가 있으면 장점도 많아요.강도가 좋아 출력한 제품을 바로 실제 제품으로 사용할 수 있으며 금형 등을 대체할 수 있는 형태로도 사용이 가능합니다.

하지만 아직 일반 FDM이나 레진 방식의 프린터와는 달리 쉽게 접근할 수 없는 것이 메탈 3D 프린터입니다.

한계점에 대해서 자세히 살펴보도록 하겠습니다.

1. 복잡한 후공정 메탈 3D프린팅에도 다양한 종류가 있습니다.파우더를 소결하는 방식, 쇳가루를 녹여 붙이는 방식, 바인더를 녹여 붙이는 방식, 철사를 녹여 쌓는 방식 등인데, 뒷공정은 거의 동일합니다.

일단 서포트를 제거합니다.파우더 방식의 경우 일반적으로는 지원을 만들지 않지만 금속 타입의 경우 왜곡을 방지하기 위해 지원을 작성합니다.일반적인 플라스틱 서포트라면 롱 노즈 같은 것으로 꺾으면 되지만, 금속 프린터는 그라인더로 깎거나 와이어 커팅기로 깎거나 밀링기로 깎아야 합니다. 와이어 커팅과 밀링 머리는 가격이 비싸고 다루기 어렵기 때문에 대부분 그라인더를 사용합니다.그러나 그라인더로 후가공 작업시 철분+불꽃+진동으로 많은 분들이 힘들어하십니다.

그 다음 과정은 디바인딩.고온의 환경에서 약품을 이용하여 제품 내에 있는 바인더를 녹여 표면을 화학적으로 깨끗하게 하는 작업입니다.일부 메탈프린터 판매자들이 본인의 제품은 디바인딩이 필요없다고 말씀하시는 분들이 많은데, 대부분의 경우 디바인딩을 하지 않으면 소결로의 수명이 짧아지기 때문에 하시는 것이 좋습니다.역시 장비 가격이 비싸고 고용량의 전기를 사용하는 단점이 있어요.

그 다음 과정은 소결 고온의 환경에서 제품의 결합력을 높이는 과정입니다. 고온이 되는 소결로가 필요해요. 고온 환경에서 작동하기 때문에 다루기 어렵고 가격도 비쌉니다.

그 다음에 표면 가공은 보통 샌드블라스트 가공을 하는데, 이 장비 역시 앞의 장비보다는 싸지만 그래도 비쌉니다.그 후 그라인더로 표면을 더욱 매끄럽게 합니다.

이렇게 공정이 많다 보니까 하나하나의 과정이 고급 장비가 필요합니다.

2. 가격전에서도 살짝 언급했지만 3D프린터 자체도 비싸고 각 후공정에서 사용되는 장비도 비쌉니다.현재 제대로 작동되는 가장 싼 장비는 2억원 정도입니다.장비마다 사용되는 전기량도 많아 A 비용도 무시할 수 없을 정도입니다. 일반적으로 1년 A가격은 장비가격의 10%라고 생각하시면 됩니다.또한재료비도저렴하고재료비용을충분히책정해놓지않으면계속적인운영이어렵습니다.

3. 위험성이 있는 대부분의 메탈 3D 프린터는 파우더 방식을 사용합니다 파우더 재료는 분진을 형성하나 분진은 작은 불에도 분진 폭발을 일으킬 수 있습니다. 그리고 금속 화재는 특수 소화기를 사용해야 합니다.

다양한 후공정 과정에서 사용되는 장비들이 대부분 고온 환경에서 사용되기 때문에 항상 화상 위험이 도사리고 있습니다.

또한 자주 사용되는 그라인더도 작은 실수로 크게 다칠 수 있는 장비입니다. 그라인딩 과정에서도 나오는 철분이나 불길에 의해 피해를 볼수있으니 보호장구를 잘 착용하시고 작업하시기 바랍니다.



4. 별도 공간확보 메탈 3D프린터와 주변장비의 경우 대부분 크기가 매우 크고 무겁습니다. 그 때문에 건물에 해당하는 기기가 들어갈 수 있는가? 무게는 버틸 수 있을까? 확인해야 합니다.

또한 작업 중에는 분진이 많이 날리기 때문에 다른 장비들이 피해를 입지 않도록 별도의 공간을 확보하여 주시기를 권장합니다.

메탈 3D 프린터와 주변 장비의 경우 고에너지 고열 환경에서 작업하는 경우가 많기 때문에 전기를 많이 먹습니다. 따라서 그 공간에서는 전력 증설 공사를 실시하는 경우가 많은 것입니다.


대부분의 금속제 3D프린터의 경우 위의 조건이 맞아야 정상적으로 운영이 가능합니다.하지만 대부분의 기관에서는 3D 프린터 가격만 보고 구입했다가 위 문제 때문에 제대로 운용하지 못하고 있습니다.구매를 고려하신다면 위의 사항들을 모두 해결해드릴 수 있을지 구매 부탁드립니다.

메탈프린터는획기적인기술이자미래산업을바꿀수있는기술이맞습니다. 하지만 아직 풀어야 할 숙제가 많은 기술이라는 것을 기억하시면 좋겠습니다.

https://blog.naver.com/kmc1307 프린터란? 3D 프린터를 알아야 하는 이유 3D 프린터란 무엇일까요? https://blog.naver.com/kmc1307/221 ... blog.naver.com

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