3d프린터는 만들때 어떤 과학전원리인가요?
3d프린터가 앞으로 각광받는다고하는데 어떤소재든 사용가능한지 어떤것들을 할수 있는디 과학적으로 3d프린터는 무엇인지 궁금합니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
3D 프린터는 일종의 가공 기술로, 컴퓨터 소프트웨어를 이용하여 설계도를 작성한 후, 이를 물리적인 객체로 만들어 내는 기술입니다. 이를 위해서는 여러 가지 과학 원리가 적용됩니다.
가장 기본적인 원리는 적층 생산 방법으로, 3D 프린터는 이를 이용하여 물체를 층층이 적층하여 만듭니다. 이를 위해서는 3D 모델링 소프트웨어를 이용하여 해당 물체의 3D 모델을 만들어야 합니다. 이 모델은 층층이 쌓인 2D 이미지로 변환되어 3D 프린터가 인식할 수 있는 형태로 저장됩니다.
3D 프린터는 이후 물체를 만들기 위해 다양한 과학 원리를 이용합니다. 예를 들어, 3D 프린터는 열을 이용하여 플라스틱 필라멘트를 녹여서 물체를 만들기도 하고, 레이저를 이용하여 필라멘트를 녹여서 물체를 만들기도 합니다. 또한, 3D 프린터는 조명과 광중합 반응을 이용하여 빛을 이용하여 물체를 만들기도 합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
3D프린터는 X, Y, Z축으로 만들어진 도면의 Z축을 매우 얇게 잘라 X, Y축으로 만들어진 2D 도면을 만듭니다.
그리고 아래쪽 도면부터 인쇄하여 쌓아가는 방식을 사용합니다.
이것이 적층형이라고 합니다.
또 다른 방법으로는 파우더를 재료로 하는 절삭형이 있는데요, 기본 원리는 적층형과 동일하게 3D도면을 여러장의 2D도면으로 만들든 후 쌓아가는 것이 아닌 깍아가는 방식입니다.
재료는 쉽게 부서지지 않는 거의 모든 것이 가능합니다.
안녕하세요. 설재훈 과학전문가입니다. 3d 프린팅은 재료를 쌓아 3차원 형태로 조형하는 제조 기술 제작할 수 없었던 형상을 비교적 쉽고 저렴하게 제작 할수 있음
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
3D프린터는 조형 재료와 서포트 재료를 동시에 분사하고, 동시에 자외선램프로 광경화시키는 방식입니다. 노즐을 통해 조형 재료인 광경화성 수지와 서포트 재료인 왁스를 출력판에 분사한다. 동시에 자외선램프를 사용하여 재료를 경화시켜 3차원 형상이 제작됩니다
안녕하세요. 정준민 과학전문가입니다.
3D 프린터는 디지털 3D 모델을 사용하여 실제 객체를 생성하는 장치입니다. 다양한 소재를 사용하여 플라스틱, 금속, 세라믹 등 다양한 물체를 만들 수 있습니다. 3D 프린터는 FDM, SLA, SLS, DLP 등의 가공 방식을 사용하며, 제품 디자인, 프로토타입 제작, 의료, 교육 등 다양한 분야에서 활용됩니다.
안녕하세요.
3D프린터는 기본적으로 컴퓨터 제어하에 정밀하게 움직이는 작은 노즐을 통해 용융 플라스틱을 압출하는 방식으로 작동합니다.
한레이어를 인쇄하고, 마를때까지 기다렸다가 다음 레이어를 맨위에 인쇄합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
잉크젯프린터에서 디지털화된 파일이 전송되면 잉크를 종이 표면에 분사하여 2D 이미지(활자나 그림)를 인쇄하는 원리와 같다. 2D 프린터는 앞뒤(x축)와 좌우(y축)으로만 운동하지만, 3D 프린터는 여기에 상하(z축) 운동을 더하여 입력한 3D 도면을 바탕으로 입체 물품을 만들어낸다.
입체 형태를 만드는 방식에 따라 크게 한 층씩 쌓아 올리는 적층형(첨가형 또는 쾌속조형 방식)과 큰 덩어리를 깎아가는 절삭형(컴퓨터 수치제어 조각 방식)으로 구분한다. 적층형은 파우더(석고나 나일론 등의 가루)나 플라스틱 액체 또는 플라스틱 실을 종이보다 얇은 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 채색 작업을 따로 해야 하는 것이 단점이다.
제작 단계는 모델링(modeling), 프린팅(printing), 피니싱(finishing)으로 이루어진다. 모델링은 3D 도면을 제작하는 단계로, 3D CAD(computer aided design)나 3D 모델링 프로그램 또는 3D 스캐너 등을 이용하여 제작하는 것이다. 프린팅은 모델링 과정에서 제작된 3D 도면을 이용하여 물체를 만드는 단계로, 적층형 또는 절삭형 등으로 작업을 진행하는 것이다. 이때 소요시간은 제작물의 크기와 복잡도에 따라 다르다. 피니싱은 산출된 제작물에 대해 보완 작업을 하는 단계로, 색을 칠하거나 표면을 연마하거나 부분 제작물을 조립하는 등의 작업을 진행하는 것이다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
3디 프린터는 단순히 잉크 뿐만아니라 잘게 분해하고 분사뒤에 굳어지는 원리를 가진 원료들을 활용할 수 있습니다.
최근에는 시멘트도 이런특징을 가지기에 3디프린터에서 활용이 가능하고, 철가루를 뿌린 뒤 그곳에 레이저를 가하여 금형을 하는 프린터 등등 다양합니다.
