1. 3D 프린터 재료 분사 방식 MJ, Material Jetting 이란?
▶ 3D 프린터의 MJ, Material Jetting 재료 분사 방식은 잉크젯 프린터와 비슷하게 작동하며, 재료를 분사하여 한 층씩 적층해나가는 방식입니다.
▶ Material Jetting(MJ)은 2D 프린터와 유사한 방식으로 작동하는 적층 제조 공정입니다.
▶ 재료 분사방식에서 프린트 헤드(표준 잉크젯 인쇄에 사용되는 프린트 헤드와 유사)는 자외선(UV) 광선 아래에서 응고되는 감광성 재료 방울을 분배하여 부품을 레이어별로 만듭니다.
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2, MJ에 사용되는 재료 :
액체 형태로 제공되는 열경화성 포토폴리머(아크릴)입니다.
다중 재료 인쇄 및 광범위한 재료(예: ABS 유사, 고무 유사 및 완전 투명 재료)를 사용할 수 있습니다.
3. MJ 방식의 원리
프린터 셋팅 헤드에 있는 수백 개의 미세 노즐에서 재료를 분사하면서 자외선으로 경화시켜 형상을 제작합니다.
재료 분사 방식의 3D 프린터는 Material Jetting이라고도 불리며, 잉크젯 헤드와 유사한 프린트 헤드를 사용합니다.
▶ 재료 분사 방식의 3D 프린터는 다음과 같은 특징
▲ 잉크젯 프린터와 비슷하게 작동합니다.
▲ 수백 개의 작은 제트를 통해 특정 영역에 재료를 분사합니다.
▲ 수천 개의 레이어를 쌓아 단단한 부품을 만듭니다.
▲ 가장 흔하게 사용되는 재료는 광경화성수지입니다.
▶ 재료 분사의 작동하는 방법
▲ MJ 인쇄 프로세스가 작동하는 방식은 다음과 같습니다.
1. 먼저 액체 수지를 30 - 60oC로 가열하여 최적의 인쇄 점도를 얻습니다.
2. 그런 다음 프린트 헤드가 빌드 플랫폼 위로 이동하고 수백 개의 작은 포토폴리머 방울이 원하는 위치에 분사/증착됩니다.
3. 프린트 헤드에 부착된 UV 광원은 증착된 재료를 경화시켜 응고시키고 부품의 첫 번째 레이어를 생성합니다.
4. 레이어가 완료되면 빌드 플랫폼이 한 레이어 높이 아래로 이동하고 전체 부품이 완료될 때까지 프로세스가 반복됩니다.
▲ 대부분의 다른 3D 프린팅 기술과 달리 MJ는 라인 방식으로 재료를 증착합니다.
▲ 여러 잉크젯 프린트 헤드가 동일한 캐리어에 나란히 부착되어 단일 패스로 전체 인쇄 표면에 재료를 증착합니다.
▲ 이렇게 하면 다른 헤드에서 다른 재료를 분배할 수 있으므로
다중 재료 인쇄, 풀 컬러 인쇄및 분배, 용해성 지지체구조가 간단하고 널리 사용됩니다.
▲ 지지 구조는 항상 재료 분사에 필요하며 제거하려면 후처리가 필요합니다.
Material Jetting에서 액체 재료는광중합. 이것은 SLA에서 사용되는 것과 동일한 메커니즘입니다.
유사하게SLA, 재료 분사 부품에는동종의기계적 및 열적 특성이 있지만
SLA와 달리 사용되는 매우 작은 층 높이로 인해 최적의 특성을 달성하기 위해 추가 후 경화가 필요하지 않습니다.
▶ 다중 재료 및 풀 컬러 인쇄
다중 재료 그리고 멀티 컬러,
MJ의 인쇄는 세 가지 다른 영역으로 사용할 수 있습니다
▲ 빌드 영역 :
다른 부품을 다른 재료 또는 색상으로 동시에 인쇄할 수 있어 제조 공정의 속도가 빨라집니다.
▲ 부품 영역
부품의 다른 섹션을 다른 재료 또는 색상으로 인쇄하도록 지정할 수 있습니다
(예: 햅틱 피드백으로 프로토타이핑을 위한 유연한 버튼이 있는 뻣뻣한 케이스 만들기).
▲ 재료 영역 :
2개 이상의 인쇄 수지를 디스펜싱하기 전에 다른 비율로 혼합하여 경도, 강성 또는 색상과 같은 특정 물리적 특성을 가진 "디지털 재료"를 생성할 수 있습니다.
부품의 특정 영역에 다른 재질이나 색상을 지정하려면 모델을 별도의 파일로 내보내야 합니다.
STL 파일. 색상 또는 재료 속성을 혼합하여 디지털 재료를 생성할 때 디자인을 OBJ 또는 VRML 파일로 내보내야 합니다. 이러한 형식을 사용하면 면 또는 정점별로 특수 속성(예: 텍스처 또는 풀 컬러)을 지정할 수 있기 때문입니다. .
▶ Material Jetting의 장점과 단점
Material Jetting의 주요 장점
• 최종 제품을 나타내는 정확한 다중 재료 및 다중 색상 인쇄물을 생성할 수 있다는 것입니다.
• 헤드가 단순하고 대중적이며 장치의 구성과 제어가 아주 용이하다.
• 재료 분사는 사출 성형에 필적하는 표면과 매우 높은 치수 정확도를 가진 매끄러운 부품을 생산할 수 있습니다.
• MJ 방식으로 생성된 부품은 균일한 기계적 및 열적 특성을 갖습니다.
• MJ의 다중 재료 기능을 통해 정확한 시각 및 촉각 프로토타입을 생성할 수 있습니다.
• 재료 분사 부품은 기계적 특성이 좋지 않기 때문에(낮은 파단 신율) 비기능 프로토타입에 주로 적합합니다.
Material Jetting의 주요 단점
• MJ 재료는 감광성이어서 시간이 지남에 따라 기계적 특성이 저하됩니다.
• 높은 기술 비용으로 인한 다양한 곳에서의 사용이 제한될 수 있습니다.
재료 분사 방식의 3D 프린터의 예로는 Polyjet 방식이 있습니다.
Polyjet 방식은 액상 수지를 뿌리면서 자외선 광원으로 경화시키는 방식으로, 표면 품질이 우수합니다.