Objet 나무결의 대시보드

피니싱 애플리케이션

3D 프린팅 파트의 접착, 밀봉 및 미화

사출 성형으로 제작된 제품, 첨단 툴링 애플리케이션, 내구성이 강한 커스텀 장비와 외관과 느낌 면에서 거의 차이점을 찾기 어려운 시제품을 제작하기 위해서는 3D 프린팅 파트에 여러 간편한 후처리 공정을 거칩니다.

FDM 부품 밀봉

개요

FDM(Fused Deposition Modeling) 부품은 많은 애플리케이션에서 비용을 크게 절감하고 시장 출시 시간을 단축할 수 있습니다. FDM Technology는 컴퓨터 지원 설계(CAD) 파일을 사용하여 플라스틱 부품을 한층 한층 빌드할 수 있는 적층 제조 공정입니다. 또한 FDM 부품은 사실상 모든 기하학적 제한을 제거하기 때문에 상당한 성능 개선이 가능합니다. 그러나 FDM 부품의 다공성은 실용적인 프로토타이핑 및 기체와 액체 밀봉이 필요한 직접 디지털 제조 애플리케이션에서 사용하기에 장애가 있었습니다. FDM 부품에 대해 많은 종류의 밀봉 방법이 검증되어, 다양한 새 애플리케이션에서 FDM이 제공하는 비용 절감, 설계의 자유 및 리드 타임 이점을 활용할 수 있습니다.

애플리케이션 개요

FDM 부품을 밀봉하는 방법과 최적의 방법을 선택할 경우 많은 특성을 고려해야 합니다. 선택에 도움을 주기 위해 Stratasys는 5가지 일반적인 밀봉 방법에 대해 비용, 시간, 난이도, 형상 제한, 최대 부품 크기, 점성도, 정확도 유지, 최대 압력, 내화학성 및 온도 민감도를 평가했습니다.

스무딩 스테이션

Finishing Touch 스무딩 스테이션은 부품의 표면을 챔버 내부의 기화된 스무딩 물질에 노출시키는 방법으로 밀봉합니다. 스무딩 스테이션은 사용이 매우 쉽고 치수 무결성을 유지합니다. 스무딩 스테이션은 대기압보다 높지 않고 온도가 212°F (100°C) 미만인 애플리케이션으로 제한됩니다. 스무딩 스테이션은 흔히 부품을 전기 도금하고 인베스트먼트 주법을 위한 패턴으로 사용하거나 또는 병 또는 금형의 냉각 라인과 같은 액체 보관 형상의 기능성 시제품을 제조하는 경우 선택할 수 있습니다.

에폭시 코팅

Hysol E-20HP는 작은 구획에 있는 부품에 믹싱건으로 분사하여 브러싱할 수 있는 이액형 에폭시입니다. 이 방법은 장비 투자가 필요하지 않으며 열악한 작업 조건에 적합한 최종 결과를 제공합니다. 이 코팅은 65psi(448kPa)의 압력까지 밀폐를 유지하며 FDM 재료의 온도 그 이상을 견딜 수 있고 많은 화학 물질에 대해 저항성이 있습니다. 크거나 복잡한 부품은 에폭시로 밀봉하기 어려울 수 있습니다. 내부 채널과 같은 접근 불가능한 피처는 밀봉할 수 없습니다. 수작업 애플리케이션과 조합한 에폭시의 두께는 부품의 치수 정확도를 저하시킵니다. Hysol E–20HP는 현재 제공되는 모든 FDM 재료에 사용할 수 있습니다.

에폭시 침윤

BJB 에폭시 수지(TC–1614)는 다공성 및 반다공성 부품의 표면을 통과합니다. FDM 부품을 수지에 담그고 진공 상태를 끌어내어 에폭시를 부품에 침윤시킵니다. 진공 챔버 이외에도 에폭시를 예열하고 경화하기 위해 오븐이 필요합니다. 에폭시 침윤은 최대 65psi(448kPa)까지 밀폐와 방수를 제공합니다. 이 방법으로 밀봉된 부품은 또한 고온을 견디며 내화학성을 가집니다. 밀봉 공정은 간단하며, 3시간 내에 완료될 수 있지만 에폭시 비용 때문에 다소 비쌉니다. 침윤 공정 중에 주의를 기울이면 부품의 치수 정확도에 변화가 거의 없습니다. BJB TC–1614는 현재 제공되는 모든 FDM 재료에 사용할 수 있습니다.

담그기

스무딩 스테이션을 사용할 수 없거나 부품이 챔버 용량을 초과하는 경우 FDM 부품을 용제에 담그는 것으로 대체할 수 있습니다. 치수 정확도가 낮아지는 것을 제외하고 모든 특성은 스무딩 스테이션의 특성과 유사합니다. 용제의 용해 작용은 빠르고 공격적이므로 치수 정확도를 제어하기 어렵습니다. 스무딩 스테이션을 사용할 때와 마찬가지로 이 방법의 사용은 저온, 대기압 애플리케이션으로 제한해야 합니다. 담그기는 모든 ABS 기반 FDM 재료에 적합합니다.

도장 및 필링

FDM 부품의 표면을 부분적으로만 밀봉해야 하는 경우, 몇 번의 페인트 코팅 및 약간의 본체 퍼티는 저렴한 옵션이 될 수 있습니다. 이는 수작업이기 때문에 최종 제품의 정확도와 품질은 기술자의 기술과 주의에 의해 영향을 받습니다. 이 옵션의 이점은 저비용, 짧은 주기 및 적용 용이성입니다. 단점은 밀폐가 부족하고 고온이나 화학 물질에 저항성이 없다는 것입니다. 이 방법은 예를 들어 열성형에서 사용되는 FDM 금형의 다공성을 줄이는 데 사용할 수 있습니다.

고객 사례

W.M. Keck Center for 3D Innovation은 고품질의 빠른 프로토타이핑과 빠른 제조 서비스를 제공합니다. 최근, 흡입 다기관 및 기타 자동차 애프터마켓 제품을 제조하는 한 업체가 제품 개발 공정을 개선하고자 센터를 방문했습니다. 이 애프터마켓 제조업체는 다기관을 통과하는 유체 흐름에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 수행했으며 가능성이 있어 보이는 여러 디자인에 대한 시제품 테스트를 원했습니다. 흡입 다기관 시제품 제작을 위한 기존 방법은 단단한 알루미늄 블록을 기계 가공하는 것으로서 비싸고 시간이 많이 걸립니다.

“이 애플리케이션의 주요 과제는 기능 테스트에 사용되기 전에 부품의 표면을 밀봉해야 한다는 점이었습니다.”라고 Medina은 말했습니다. Keck 센터의 기술자들은 부품 밀봉을 위해 Stratasys Finishing Touch 스무딩 스테이션 및 BJB TC–1614 이액형 에폭시를 평가했습니다. “애프터마켓 제조업체는 두 가지 방법으로 밀봉된 FDM 부품을 테스트했으며, 이러한 부품이 자동차 엔진의 기능 테스트에서 적절한 성능을 제공한다는 것을 확인했습니다.”라며 Medina는 이야기를 맺었습니다. “FDM 시제품의 저비용 및 납품 시간 단축은 애프터마켓 제조업체가 제품 성능을 빠르게 개선할 수 있도록 합니다.”

FDM과 기존 프로토타이핑 방법 비교


방법

비용

시간

CNC 기계 가공 알루미늄

USD $30,000

6주

FDM 금형

USD $5,740

3주

절감

USD $24,260 (81%)

3주(50%)

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