SLS(Selective Laser Sintering) 선택적 레이저 소결방식

SLS(Selective Laser Sintering) 선택적 레이저 소결방식

**SLS (Selective Laser Sintering, 선택적 레이저 소결방식)**는 3D 프린팅 기술 중 하나로, 주로 플라스틱, 금속, 세라믹 등 다양한 소재를 활용하여 복잡한 형태의 물체를 만드는 방식입니다.

이 방식은 레이저를 이용해 분말 형태의 소재를 한 층씩 소결하여 형태를 만드는 기술입니다.

 

SLS(Selective Laser Sintering) 선택적 레이저 소결방식 개발

▶1994년 ‘선택적 소결(燒結, 가루를 녹여 밀착시켜 굳힘) 방식에 의한 부품 생산 장치(Apparatus for producing parts by selective sintering. 특허번호: US 5597589 A)’라는 이름으로 특허가 출원된다.

 

▶ 미국 텍사스 대학 오스틴(The University of Texas at Austin)

   기계공학과(ME, Mechanical Engineering) 학부생 칼 데커드(Deckard, Carl)와 조 비먼(Joseph Beaman) 교수

   ⇒미국 국방성(Department of Defense) 산하 기관인 국방고등연구기획청(DARPA, 미국)의 후원,

 

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▶ 선택적 레이저 소결 기술인 SLS(Selective Laser Sintering) 방식을 최초로 개발한다.

 

2024.12.20 - [분류 전체보기] - 고체기반방식

고체기반방식

 

2024.12.27 - [3D프린팅 첫걸음] - 광경화성 수지 조형 3D 프린팅(SLA; Stereolithography)

2024.11.19 - [분류 전체보기] - FDM 3D프린터

 

SLS (Selective Laser Sintering ) 선택적 레이저 소결방식이란? 분말 적층 용융 방식.

▶ 분말기반, 선택적 레이저 소결방식, 대량의 작은 플라스틱 분말, 세라믹 금속, 유리, 모래 등 다양한 분말을 레이저로 녹인 뒤 응고시켜 입체적으로 조형하는 방식.

▶ 독일 EOS사의 대표 기술.

▶ 재료 : ABS, PLA, 왁스, 금속,유리

▶ 비싼 제품가격, 비싼 소재 등으로 고 비용의 유지비

 

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주요 특징과 과정은 다음과 같습니다:

1. 작동 원리

◐ 레이저 조준: SLS 프린터는 레이저를 사용하여 소재의 분말을 선택적으로 가열하고 소결하여 물체를 생성합니다.

 

◐ 소결 (Sintering): 레이저는 분말의 입자를 융합시켜 고체화하는 과정을 거칩니다. 이때 레이저가 선택적으로 분말을 조사해 주어 층별로 소결이 이루어집니다.

 

◐ 층별 구성: 이 과정을 여러 번 반복하여 원하는 형태의 3D 모델을 층층이 쌓습니다. 각 층은 분말을 깔고, 레이저로 소결한 뒤 다시 새로운 층을 추가하는 방식입니다.

https://share.vidyard.com/watch/zLWrYqgxhfWM7BfoFUoGa3?

Select Laser Sintering (SLS) Process

 

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2. 장점

◐ 복잡한 형상 가능: SLS는 매우 복잡한 형태의 구조를 만들 수 있어, 기계적 특성이 중요한 부품이나 맞춤형 제품에 적합합니다.

 

◐ 다양한 소재 사용: 플라스틱, 금속, 세라믹 등 다양한 소재를 사용할 수 있어, 제품 개발 및 프로토타입 제작에 유용합니다.

 

◐ 지지체 불필요: 다른 3D 프린팅 방식과 달리, 프린팅 중에 사용되는 분말이 지지체 역할을 하므로 별도의 지지체를 추가할 필요가 없습니다.

3. 단점

◐ 후처리 필요: 출력된 물체는 보통 후처리가 필요합니다. 예를 들어, 잉여 분말을 제거하거나 표면을 다듬는 작업이 추가됩니다.

 

◐ 속도: 복잡한 형상을 출력할 때 시간 소모가 비교적 클 수 있습니다.

 

◐ 비용: 초기 설비와 운영 비용이 높은 편입니다.

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4. 적용 분야

SLS는 스냅핏, 휘어지는 힌지 및 기타 기계적 연결부를 비롯한 여러 기능적 응용 분야를 위해 선택할 수 있는 기술입니다. 또한 SLS에서 사용할 수 있는 재료 규모 및 플랫폼 규모는 강도 및 내열이 요구되는 제품 직접 생산에 훌륭한 선택입니다.

 

◐ 산업 분야: 자동차, 항공, 우주산업에서는 부품 생산에 많이 사용됩니다.

 

◐ 의료 분야: 맞춤형 의료 기기나 임플란트를 제작하는 데 사용됩니다.

 

◐ 패션 및 예술: 디자인 및 예술 작품의 제작에도 활용됩니다.

일반

• 복잡하고 내구성 있는 원형 제작 및 생산 부품
• 스냅식 및 휘어지는 힌지가 있는 부품
• 자동차 설계 
• 항공우주 부품 및 덕트, 방염성 부품
• 소량 생산 및 대량 맞춤화 솔루션
• 의료 기기 
• 개스킷, 실, 호스와 같은 탄성 및 우레탄 부품
• 기능적 개념 증명과 설계 평가 모델
• 풍동 테스트 모델

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고속 제조

• 항공우주 하드웨어
• 의료 및 헬스케어
• 전자, 패키징, 커넥터
• 국토 보안
• 군용 하드웨어

 

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5. 사용되는 소재

◐ 플라스틱: 폴리아미드(나일론) 또는 폴리카보네이트(PC) 같은 소재가 많이 사용됩니다.

 

◐ 금속: 티타늄, 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금 등의 금속이 사용되며, 고강도 및 내열성이 중요한 부품에 적합합니다.

◐ 세라믹: 고온에서 견딜 수 있는 세라믹 부품을 생산하는 데 활용됩니다.

 

 

이 기술은 특히 복잡한 부품이나 맞춤형 제품을 대량 생산할 수 없는 상황에서 유용하게 사용됩니다.

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