FDM(Fused Deposition Modeling)과 PolyJet은 가장 진보되고 효과적인 3D 프린팅 기술입니다. 경제적인 데스크탑 모델 장비부터 예산이 넉넉한 대규모 공장 장비까지 다양합니다. 그리고 정밀하고 디테일한 모델을 통해 내구재를 생산할 수 있습니다. 이 두 가지 기술 플랫폼에는 교차 응용 프로그램과 장점이 있지만 이 두 가지 기술 플랫폼은 독립적이며 서로 다른 이점을 가져올 수 있습니다. 이 둘의 차이점을 이해하는 것은 애플리케이션에 적합한 기술을 선택하기 위한 벤치마크입니다.
기술
융합 증착 모델링(FDM):
히팅 헤드는 열가소성 물질(ABS 수지, 나일론, 왁스 등)을 임계 상태로 가열하여 반유동 특성을 나타냅니다. 컴퓨터 제어하에 CAD에 의해 결정된 2차원 기하학적 정보 궤적을 따라 노즐은 반유체 재료를 짜냅니다. , 응고되어 얇은 층의 윤곽을 형성합니다. 첫 번째 층이 완성되면 양생을 위해 수직 리프팅 시스템을 통해 새로운 형성층을 내립니다. 이러한 방식으로 레이어는 쌓이고 결합되어 아래에서 위로 부품의 3차원 개체를 형성합니다.
폴리젯 3D 프린팅:
PolyJet의 제트 인쇄 헤드는 X축을 따라 앞뒤로 움직여 포토폴리머를 분사합니다. 작업대에 감광성 고분자 재료를 분사하면 UV 램프가 노즐의 작업 방향을 따라 UV 자외선을 방출하여 감광성 고분자 재료를 경화시킵니다. 한 층의 제트 인쇄 및 경화가 완료된 후 전체 3D 물체가 형성될 때까지 이 과정을 한 층씩 반복합니다.
이러한 성숙한 기술은 보석 및 건설 산업, 항공 우주 및 소비자 전자 제품 제조 산업을 위한 모델 또는 완제품을 만들 수 있습니다. 이러한 기술을 사용하는 시스템의 설치를 완료하는 데는 99~600000달러가 소요됩니다. 이러한 기술에는 모든 사람과 모든 응용 분야에 유용한 것이 있으므로 많은 회사에서 FDM과 Polyjet 기계를 동시에 사용하여 각 시스템의 장점을 활용하는 것이 사실입니다. 그러나 예산이 너무 제한되어 시스템 중 하나만 선택할 수 있는 사람들의 경우 작동, 구성 요소 특성 및 재료 선택을 고려해야 합니다.
비교
FDM과 Polyjet의 세 가지 범주 간의 비교는 일반적인 의사 결정 기준을 기반으로 합니다. "운영"은 운영 환경, 작업 흐름 및 시간과 비교됩니다. 구성 요소 특성은 항목의 출력 품질을 포함합니다. 재료 선택은 FDM 및 폴리젯 처리에서 파생된 물리적 특성을 고려합니다.
작동 속도
성능에 결함이 있을 수 있지만 속도가 우선 순위인 경우가 많습니다. 경우에 따라 Polyjet이 더 빠르지만 항상 그런 것은 아닙니다. 문서 준비에서 완성된 부품 배송까지의 시간을 평가할 때 평균적으로 FDM과 Polyjet이 소비하는 총 시간이 거의 같다는 것을 알게 될 것입니다.
전처리 단계의 경우 두 기술 모두 매우 간단한 프론트 엔드 파일 처리를 제공하며 몇 번의 마우스 클릭만으로 5분 이내에 기성품 인쇄 파일을 생성할 수 있습니다. 차이점 중 하나는 FDM에서 사용하는 3D 프린터가 응용 프로그램의 요구 사항을 충족하도록 부품 제작 프로그램을 조정할 수 있는 고급 사용자 컨트롤러를 추가한다는 것입니다. 모든 건설 매개변수는 사용자에게 열려 있습니다.
후처리에서 부품의 분해 및 청소 지원과 관련하여 FDM과 Polyjet의 유사점은 사라지기 시작합니다. Polyjet은 워터젯을 사용하여 빠른 수동 단계를 통해 젤리 같은 인쇄 재료를 제거합니다. FDM의 경우 사용자는 물 탱크에 담가 용해성 스텐트를 제거하는 단계를 완전히 자동화하도록 선택합니다. 또는 간단한 수동 방법을 사용합니다. 브래킷을 제거하는 도구입니다.
기술을 선택할 때 비즈니스의 운영 요구 사항을 평가해야 합니다. 예를 들어 직원의 수준이 높지 않다면 FDM의 완전 자동화를 선택하는 것이 가장 좋습니다. 빠른 처리가 가장 중요하다면 Polyjet을 선택하십시오.
사무실 환경
다른 AM 기술과 달리 FDM 및 Polyjet은 폐쇄된 실험실이나 호흡 보호구 착용이 필요하지 않습니다. 사용하는 동안 공기를 통해 퍼질 수 있고 습도와 온도에 민감한 분말이 없을 것이며 모든 시스템에는 최소한의 파이프 또는 전력만 필요합니다. 전기, 물 공급 및 배수 파이프라인(후처리 작업에 필요함)은 이미 그들의 요구를 충족시켰습니다.
사용하기 쉬운
파일 설정의 단순성 외에도 FDM 및 Polyjet을 사용하기 쉽게 만드는 다른 요소가 있습니다.
● 재료 변환: 재료 하나를 제거하고 새 재료 상자를 3D 프린터에 삽입하기만 하면 됩니다.
● 설정 설정: 구성 시트(FDM만 해당)를 삽입하고 시스템이 작동 온도에 도달하도록 한 다음 "시작"을 누릅니다.
● 완료 후: 작업이 완료되면 도어/커버를 열고 부품을 제거합니다.
운영 비용
Polyjet의 운영 비용은 FDM보다 약간 높으므로 예산이 주요 고려 사항이라면 FDM이 더 나은 선택일 수 있습니다.
운영 비용을 결정하는 주요 요소는 하드웨어든 자재든 소모품입니다. FDM을 사용하면 빌드 플레이트(또는 시트)와 압출 노즐을 자주 교체하게 됩니다. 그러나 이들은 Polyjet이 교체해야 하는 복잡한 노즐보다 저렴합니다.
또한 FDM 구성 요소의 입방 인치당 총 재료 비용이 저렴합니다. 재료의 무게를 기준으로 비용을 계산하면 실제로 두 기술의 비용은 거의 같습니다. 그러나 FDM의 각 부품 비용은 최소한의 지지 재료가 필요하기 때문에 저렴합니다. Polyjet 시스템은 작은 물방울을 제한하기 위해 더 많은 지지 재료가 필요합니다.
부품 특성:
1. 표면 마무리
Polyjet은 매끄럽고 반짝이는 표면을 생성할 수 있으며 표면의 작은 결함도 나타날 수 있습니다. FDM은 그렇지 않습니다. FDM의 압출 공정은 측벽 또는 상단 및 하단 표면에 가시적인 레이어 라인을 생성합니다. 이러한 라인은 제거할 수 있지만 추가 후처리가 필요합니다. 2. 해상도 및 세부 사항
고해상도와 미세한 디테일은 Polyjet 프로세스의 특징입니다. Polyjet은 600x600dpi에서 16~32미크론의 레이어로 인쇄하여 복잡한 세부 사항과 미세한 질감을 재현합니다. 따라서 해상도가 주요 고려 사항이라면 PolyJet이 최선의 선택입니다.
3. 정확도
치수 정확도와 관련하여 게시된 사양은 FDM 및 PolyJet 플랫폼에서 얻은 결과가 시스템에서 부품을 제거할 때 유사함을 나타냅니다. 그러나 시간이 지남에 따라 하중 관계에 따라 FDM 재료의 치수가 더 안정적이며 이는 부품 생산에 중요합니다.
크기
(참고: 다음 사양은 단순성을 위해 반올림되었습니다.) PolyJet 및 FDM 기계는 5×5×5인치(127×127×127mm)에서 39×31×20인치(1000×800×500mm)까지 인쇄할 수 있습니다. 개체는 모두 유사한 중형 및 대형 크기 옵션을 가지고 있습니다. 유일한 차이점은 작은 크기 범주입니다. 보급형 FDM의 크기는 5×5×5인치로 데스크탑에 놓을 수 있을 만큼 작습니다. 가장 작은 PolyJet은 9×8×6인치(240×200×150mm)입니다.
재료
많은 사람들에게 FDM과 PolyJet의 가장 큰 차이점은 재료에서 옵니다. 열가소성 수지에서 열가소성 수지, 경질에서 유연, 불투명에서 투명까지 총 600여 종의 재료가 있습니다.
PolyJet은 동시에 여러 재료를 분사하여 서로 다른 3D 프린팅 재료를 동일한 모델로 결합합니다. 즉, 인쇄된 프로토타입에 여러 재료를 선택적으로 배치하거나 두 개 또는 세 개의 재료를 결합하여 예측 가능한 서로 다른 속성을 가진 복합 디지털 재료를 만들 수도 있습니다. 여러 Shore A 경도 값을 시뮬레이션하기 위해 단단하고 고무 같은 재료를 결합합니다. 시안, 마젠타 및 옐로우를 혼합하여 다양한 혼합 톤을 생성합니다. 고무 같은 재료와 색상을 결합하여 미래 제품에 더 가깝게 보이는 밝고 유연한 프로토타입을 만들 수도 있습니다. 광범위한 재료 성능이 필요한 경우 PolyJet이 최고의 플랫폼입니다.
반면에 응용 분야에 기능적이고 내구성 있는 열가소성 플라스틱이 필요한 경우 FDM이 올바른 선택입니다. FDM에 사용되는 재료는 일반적으로 사용되는 플라스틱 ABS에서 극도로 진보된 ULTEM ™ 9085 수지에 이르기까지 다양합니다. FDM 재료는 정전기 분산, 반투명성, 생체 적합성, VO 가연성 및 FST 등급과 같은 다양한 특수 특성을 가지고 있어 항공 우주, 자동차 및 의료 산업의 까다로운 설계자와 엔지니어에게 이상적입니다.
FDM과 PolyJet은 모두 USP 플라스틱 VI에서 ISO10993까지 생체 적합성 재료를 제공합니다. 보청기, 치과 및 외과용 가이드 및 고정 장치, 식품 및 약물 취급에 사용할 수 있습니다.
적층 제조(AM)는 의료 애플리케이션에서 산업 제품에 이르기까지 다양한 제품을 포괄합니다. 각 응용 프로그램에는 동일한 요구 사항과 다른 요구 사항이 있습니다. FDM 또는 PolyJet 3D 프린팅 제조 애플리케이션에 가장 적합한 기술을 결정하는 것은 이러한 애플리케이션별 요구 사항입니다.
의료 응용 분야의 경우 두 기술 모두 생체 적합성 재료를 제공할 수 있으므로 3D 프린팅의 확장성 및 통합 기능을 환자 치료 및 고급 실험에 충분히 활용할 수 있습니다. 의료 분야에서 3D 프린팅은 의사, 연구원 및 의료 장비 제조업체의 작업 효율성을 크게 향상시키고 혁신적인 의료 제품을 만들기 위한 이상적인 플랫폼이 될 것입니다. (끝)