[공학] 프린터의 공학원리에 관해서

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[공학] 프린터의 공학원리에 관해서에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

파우더(석고나 나일론 등의 가루)나 플라스틱 액체 또는 플라스틱 실을 종이보다 얇은 0.01~0.08㎜의 층(레이어)으로 겹겹이 쌓아 입체 형상을 만들어내는 방식이다. 레이어가 얇을수록 정밀한 형상을 얻을 수 있고, 채색을 동시에 진행할 수 있다. 절삭형은 커다란 덩어리를 조각하듯이 깎아내 입체 형상을 만들어내는 방식이다. 적층형에 비하여 완성품이 더 정밀하다는 장점이 있지만, 재료가 많이 소모되고 컵처럼 안쪽이 파인 모양은 제작하기 어려우며 채색 작업을 따로 하여야 하는 것이 단점이다.
3D 프린터는 본래 기업에서 어떤 물건을 제품화하기 전에 시제품을 만들기 위한 용도로 개발되었다. 1980년대 초에 미국의 3D시스템즈 사에서 플라스틱 액체를 굳혀 입체 물품을 만들어내는 프린터를 처음으로 개발한 것으로 알려져 있다. 현재는 플라스틱 소재에 국한되었던 초기 단계에서 발전하여 나일론과 금속 소재로 범위가 확장되었고, 산업용 시제품뿐만 아니라 여러 방면에서 상용화 단계로 진입하고 있다. 유럽항공방위산업체(EADS)는 3D 프린터를 이용하여 자전거를 조립 단계를 거치지 않은 완성품으로 인쇄한 바 있으며, 영국의 사우샘프턴대학에서는 시속 160㎞로 비행하는 무인비행기를 제작하였다.
3D프린터의 기본 원리
3D 프린터 원리는 크게 절삭형과 적층형 두가지 방식으로 나뉘어져 있으며 근본적인 원리는 매우 간단하다. 절삭형은 재료 덩어리를 깍아내고 갈아내어 원하는 조형물을 얻는 방식이고 적측형은 원하는 조형물을 차근차근 쌓아 올리는 방식이다.
하지만 과거에는 신속조형분야에서만 크게 활용되었던 3D프린터가 더 많은 분야에서 다향하게 활용되면서 효율적이지 못한 절삭을 통한 조형은 3D프린터의 기술
로서 취급되고 있지 않으며, 현 프린터 시장에서는 사실상 모든 3D프린터가 적층형
방식을 택하고 있다.3D프린터로 조형물을 프린트하기 위해선 조형물의 3D 데이터 파일이 필요하며,3D프린터는 소프트 웨어를 통해 이 데이터 파일을 여러층으로 나눠 횡단면 정보를 추출해 낸다. 그리고 이렇게 추출된 정보를 바탕으로 한면씩 쌓아올려가며 출력하게 된다.
3D프린터의 주요 기술방식
액체기반-SLA방식
-저전력 고밀도UV레이저 이용
-층을 모두 쌓아올려 형체가 완성되면 완전한고체로 굳는 과정을 거침
-가장 널리 쓰는 기술로,정확하고 세부적인 모형제작이 가능
-액체 형태의 포토폴리머 플라스틱을 원료로 사용
파우더기반-SLS방식
-파우더형태의 폴리머나 메탈 원료에 레이저를 쏴 고형화시켜 막 형성
-플라스틱 폴리머 원료는 막을 층층이 쌓아 올리면 그대로 모형이 완성
-나일론,유리섬유,SOMOS,트루폼과 같이 다양한 원료와 함께 금속성 원료를
사용할수 있음
-조형 속도 빠름
고체기반-FDM방식
-고체 필라멘트 형태의 플라스틱이나 왁스완료가노즐을 통해 분사돼 얇은 막을형성
-노즐은 플라스틱을 녹일 수 있을 정도의 고열을 발산하여,노즐을 통과한 원료는 신속하게 경화돼 아래 막 부분에 층층이 쌓이게됨.
-ABS,폴리에틸렌,왁스 등 여러 형태의 원료 사용 가능
-조형 속도 느림
보고서를 작성하면서 느낀점
우리 주변에는 원리를 모르고 쓰는 제품들이 많다. 내가 저번에쓴 세탁기부터 헤어드라이기.프린트.자동차.비행기.선풍기.에어컨 등등등 수도없이 많겟지만 내가 요즘 자주 쓰는 물건이 어떤거지 생각하다가 프린터를 하게 되었다.고등학생 까지는 프린터를 그렇게 자주 쓸일은 없엇지만 대학생이 되면서 일주일에 적어도 한번 두 번은 쓰게 되었다.
내가 보고서를 쓰기전에는 프린터 라는게 예전에 타자기처럼 글씨를 일일이 자동 으로 써서 출력되어서 나오는줄 알앗다.이거는 충격식 프린터 방식으로 내생각이 아직 세상이 발전하는 속도를 못

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