3D 프린터의 발전과 활용

목차

Ⅰ. 3D 프린터 원리

Ⅱ. 3D 프린터 발전과정

Ⅲ. 3D 프린터 제조업 활용사례
1. 자동차 산업
2. 항공 산업
3. 의료 산업
4. 패션 산업

Ⅳ. 요약 및 시사점

본문내용

3D 프린터 원리
3D프린터의 작동방식은 잉크젯프린터에서 디지털화된 파일이 전송되면 잉크를 종이 표면에 분사하여 2D 이미지(활자나 그림)를 인쇄하는 원리와 같다. 그러나 2D 프린터는 앞뒤(x축)와 좌우(y축)으로만 운동하는 반면, 3D 프린터는 여기에 상하(z축) 운동을 더하여 입력한 3D 도면을 바탕으로 입체 물품을 만들어낸다. 이러한3D 프린터의 원리는 3단계의 제작단계 중 프린팅단계에서 사용재료와 작동방식에 따라 조금 차이가 있다.

<제작단계>
⓵ 1모델링(modeling)
⓶ 2프린팅(printing)
⓷ 3피니싱(finishing)

⓵ 1모델링(modeling)
3D 도면을 제작하는 단계로, 3D CAD(computer aided design)나 3D 모델링 프로그램 또는 3D 스캐너 등을 이용하여 제작한다.

⓶ 2프린팅(printing)
모델링 과정에서 제작된 3D 도면을 이용하여 물체를 만드는 단계로, 크게 두 가지 방식으로 나뉜다. 그 방식은 적층형(또는 첨가형)인 쾌속조형방식과 절삭형인 컴퓨터 수치제어 조각방식이 있다.

(1) 쾌속조형 방식
-SLS(Selective Laser Sintering)
재료: 석고나 나일론 등의 가루
석고나 나일론 가루가 담겨 있는 통에 프린터 헤드가 지나가면서 바인더라는 접착제를 뿌린다. 접착제를 뿌린 곳에서 가루 입자가 서로 엉겨 붙어 고체가 된다. 그 위에 다시 가루를 뿌리고 다시 바인더를 뿌린다. 이 방법을 반복해 한 층씩 쌓아 3차원 제품을 완성한다. 완성된 제품은 경화제에 담갔다가 5~10분 정도 말린다. 1시간당 높이 2.8cm 씩 쌓을 수 있다.

-SLA(Stereolithography Apparatus)
재료: 액체(광경화성 플라스틱을 녹인 액체=레진)
빛(자외선)이 닿으면 딱딱하게 굳는 광경화성 플라스틱이 담긴 용기에 접착액을 뿌리는 대신 빛을 쪼인다. 빛을 쪼인 레진은 빛의 모양에 따라 굳는다. 굳어진 레이어는 액체 속으로 잠기고 표면은 다시 액체가 된다. 그 위로 설계에 따라 빛을 쪼여준다.

참고자료

· 과학동아, “[물리산책] 물건을 인쇄한다? 3D 프린터”, 2012.01.09
· 조선일보, “3D 프린터로 교정한 설계… 불편함 없이 대화 가능”, 2015.09.21
· SBS뉴스, “4만원이면 손도 만든다…만물상자 3D프린터”, 2015.02.14
· KBS뉴스, “[앵커&리포트] 치아교정.인공뼈까지…진화하는 3D프린터”, 2016.05.29
· 조선일보, “귀 쫑긋…3D 프린터로 찍은 귀, 생체이식 첫 성공”, 2016.02.16
· 3D Printing Industry, "The Free Beginner’s Guide"
· 3D Ways, "3D 프린터란 무엇인가?"
· IT동아, "3D프린팅 역사 제대로 알기", 2015.02.12,
· 한국뉴스투데이, “자동차산업에 3D 프린터 도입되다”, 2016.01.25
· CIO, “포드 자동차의 3D 프린터 활용법”, 2014. 06. 09,
· Stratasys, "우주항공 및 국방”
· The Christian Science Monitor, "Why NASA is investing in 3D printing in space", 2016.02.23,
· 경남일보, "기술협동조합, 3D프린터로 무인항공기 제작", 2016.04.11
· 매경이코노미, "3D 프린터 제조환경도 바꿀까…전문가들 의견 ‘분분’", 2015.10.20
· 유상현, "3D 프린터로 찍어낸 비행기, 하늘을 날다", 2011.11.07, 과학향기 제 1473호
· 조선비즈, "NASA, 3D 프린터로 로켓엔진 연소실험 성공", 2015.12.28
· 한국경제, "공군, 3D프린터로 4000만원짜리 부품 300만원에 생산", 2015.11.26,
· 테크홀릭,”샤넬과 3D프린터가 만나면…”
· 북뉴스”아디다스와뉴발란스, 3D프린터를 만나다 2016.06.01
· 3D프린터로 만든 맞춤형 운동화 아디다스퓨쳐크래프트3D2016.02.26