적층가공

공정의 안정성 - 균일하고, 기공없는, 크랙없는 제품표면 : 효율적인 적층공법

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특별한 제품을 생산/제조하는 방법에는 여러가지가 있습니다. 레이저 클래딩 혹은 최근 LMD 라고도 불리는 공법은 의미가 점점 커지고 있습니다. 이를 통하여 어려운 형상이나 모양의 제품을 소재의 낭비없고, 별도 후가공이나 마모가 거의 없는 제품을 만들수 있습니다.

적층공정 - 보기

적층가공의 중요한 도구는 레이저와 파우더 피더 혹은 와이어 공급장치가 포함된 이동식 헤드입니다. 3D 프린트에 적합한 이동식 헤드는 제품의 중요한 도구는 레이저와 금속파우더나 와이어공급기가 달린 헤드입니다. 헤드는 보통의 경우 상부에서 움직이며 파우더나 또는 와이어를 레이저빔으로 단시간내에 녺여 원하는 형상을 만드는 것입니다. 이후 용융된 파우더나 와이어가 냉각되면서 3차원적으로 도면에 따라 한층 한층 적층하는것입니다. 원리는 보통의 클래딩과 유사합니다. 차이점은 단지 대면적의 표면을 코팅하는것이 아니라 3차원의 제품을 만드는것입니다.

다이오드 레이저의 장점

레이저라인 다이오드 레이저의 Top Hat 빔형상은 균일한 용융풀을 형성하고 안정적인 공정이 가능하며 크랙없이 표면을 코팅할수 있습니다. 가장 적합한 적용방법은 레이저 발생장치를 공작기계에 장착하여 사용하는것입니다.

적용사례

와이어를 이용한 적층가공

적층가공 - 혹은 3D Printing 이라고도 함- 은 비교적 최근에 적용된 기술로 원하는 제품을 층층이 쌓아 올려 제작하는것입니다. 초기에는 제품의 견본제작용으로 시작되었으나 점차적으로 구성이 복잡한 제품이나 고가의 소량생산용으로 1~1000 수량 정도를 생산할때 적용되기도 합니다. 적층가공방식이 기존의 생산방식보다 경제적으로 저렴합니다.

공작기계에 레이저 적용

공작기계를 이용한 공정에서 매력적인것은 추가로 레이저를 장착하는것입니다. 예를 들면 5축 밀링장비에 LDM 을 장착하여 선택적으로 적층을 하거나 혹은 밀링을 할수 있습니다.

/a>: 레이저를 이용하여 파우더를 적층하고, 밀링툴을 이용하여 추가 가공을 할수 있습니다.   즉 장착된 레이저를 통하여 파우더를 넓게 적층하여 제품의 기본골격을 형성할수 있습니다. 그후 밀링툴이 필요한 부분을 가공하여 제품을 제작할수 있습니다. 레이저와 밀링툴을 손쉽게 선택적으로 사용하여 가공이 어려운 제품들을 가공할수 있습니다. 이런 공법을 통하여 지금까지 접근이 어려운 제품부위나 가공품들을 설계하고 제작할수 있습니다. 즉 이런 공법은 새로운 제품의 형상등을 설계하고 제작할수 있습니다.

혼용 기능

레이저라인 다이오드 레이저의 의미있는 적용범위는 적층가공 외에도 다양합니다. 예를 들어 레이저를 이용하여 파우더를 통한 육성가공이나 밀링등 다양합니다. 예를 들면 12축 가공공작기계에 설치하여 파우더를 이용하여 적층가공하고, 용접하고, 열처리까지 할수 있습니다. 이를 위하여 레이저와 파우더 노즐, 적합한 옵틱등이 필요하고, 필요에 따라 전환하여 적용할수 있습니다. 즉 한대의 레이저로 복잡한 공정을 실행할수 있습니다.