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National Nanotechnology Policy Center

나노기술 및 정책 정보

기타 티타늄 구조 및 합금의 현장 합성을 위한 고성능 3D 프린터

페이지 정보

발행기관
EurekAlert
저자
 
종류
산업
나노기술분류
 
발행일
2021-02-26
조회
2,317

본문

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러시아 상트페테르부르크 국립폴리테크대학
(SPbPU)‘Prism’이라는 고유한 3D 프린터를 개발 및 제조함. 3D 프린터는 2021129일에 제작되어 처음으로 시연됨. 개발된 프린터의 주요 목적은 고가의 재료이지만 강도 특성과 낮은 비중으로 인해 다양한 산업에 필수적인 티타늄으로 만들어진 구조물을 인쇄하는 것임. 인쇄 시스템은 불활성 분위기의 챔버에 있음. 이 프린터는 강철, 알루미늄, 마그네슘, 니켈 합금으로 만들어진 제품을 인쇄하는 데에도 사용할 수 있음. 연구원들은 공정의 높은 생산성을 보장하기 위해 와이어를 원료로 사용함. 층별 증착은 전기 아크의 연소로 인해 와이어가 녹는 3D 프린터에서 수행됨.

독일과 스페인 회사는 6m/min 수준의 와이어 공급 속도가 제한되어 있으며, Polytech University에서 개발한 프린터는 12m/min의 공급 속도로 인쇄함.

 

본 프린터 ‘Prism’은 아날로그에 비해 성능이 우수한데, 불활성 분위기의 챔버를 사용하여 티타늄과 같이 매우 활동적인 모든 금속을 인쇄할 수 있음. 또한 인쇄 기술 자체가 과학적으로 향상됨. 전기 아크 연소에 사용되는 이중 와이어 급전 시스템과 특수한 모양의 전류 및 전압 파형을 개발함.

 

실제로 3D 프린팅 중에 두 가지 다른 재료를 사용할 수 있음. 두 개의 서로 다른 와이어를 사용하면 구조에서 기울기 전이가 있는 혁신적인 재료를 만드는 데 도움이 됨. 예를 들어 제품 제조의 복잡성으로 인해 현재 거의 사용되지 않는 금속 간 화합물이 있음. 따라서 1시간 내에 4kg의 티타늄 제품을 인쇄할 수 있음. 본 프린터는 로봇 팔을 사용하기 때문에 특정 기업의 요구에 맞게 조정할 수 있음. 특히 인쇄 영역을 늘리거나 줄이는 데 사용할 수 있음.

 

과학자들은 이미 프린터에 사용된 솔루션에 대한 여러 특허를 획득함.