Home / 3D프린팅 / 그린 레이저 기술이 만드는 적층의 예술 – 트럼프의 LMF 방식 금속 3D 프린터 TruPrint 1000 Green Edition
모두캐드 캠페인

그린 레이저 기술이 만드는 적층의 예술 – 트럼프의 LMF 방식 금속 3D 프린터 TruPrint 1000 Green Edition

TRUMPF(이하 트럼프)는 두 가지 방식의 적층 가공 기술을 제공한다. 우선 LMF(Laser Metal Fusion, 레이저 금속 용융) 방식은 일반적인 금속 3D 프린팅 방식 중 PBF(Powder Bed Fusion), DMLS 방식 등과 유사한 방식으로, 금속분말 재료를 레이저로 한층씩 소결하여 정밀하게 적층하는 방식이다. 따라서, 주로 소형이면서 제작물의 치수 정밀도(0.1mm 이내)와 표면 조도(Ra 5~10µm)가 우수해야 하는 복잡한 형상의 신규 부품 제작에 이용된다.
csm_MS-applications-additive-levitation-melting

트럼프는 금속 적층가공 분야에는 DED(Directed Energy Deposition)로 알려진 레이저 육성 용접(Laser Metal Deposition, LMD) 기술과 장비도 갖추고 있다. LMD 방식은 레이저로 금속 분말 재료를 기존 제작물 위에 용융 및 도포하여 보강재 코팅(coating), 수리(repairing), 형상 추가 등에 효과적으로 작업 가능하고 신규 제작물 적층 제작도 가능한 방식이다.

트럼프의 LMF(Laser Metal Fusion, 레이저 금속 용융) 방식은 일반적으로 PBF(Powder Bed Fusion)로 불리는 방식과 유사하다.
트럼프의 LMF(Laser Metal Fusion, 레이저 금속 용융) 방식은 일반적으로 PBF(Powder Bed Fusion)로 불리는 방식과 유사하다.

LMF 방식 3D 프린팅 장비 – TruPrint 시리즈
트럼프는 LMF 방식의 3D 프린팅 장비로 TruPrint 1000, 2000, 3000의 라인업을 보유하고 있다. 빌드되는 적층물의 크기는 기준으로 TruPrint 1000, 2000, 3000 장비가 각각 Ø100X100mm, Ø200X200mm, Ø300X400mm 이다.

TruPrint 1000에는 지름이 100mm 원통형 베드가 장착되어 있고 적층 가능 높이는 100mm인 컴팩트한 장비다. TruPrint1000에는 파장이 약 1,070nm인 200W 파이버 레이저가 장착되어 있는데 옵션을 선택하면 레이저 하나를 더 추가해 멀티레이저로 가공할 수 있다. 이를 통해 동일한 시간에 최대 80% 더 많은 부품을 생산할 수 있다. TruPrint 1000은 분말 코팅 및 레이저 스캐닝을 동시에 조정한다. 기울일 수 있는 리코터를 장착해 분말 코팅 프로세스가 빠르고 이로 인해 비생산 시간을 최소로 줄여준다. 또한, X 프로필이 적용된 코터 매체가 최적의 상태로 분말을 도포해 프로세스를 안정적으로 진행한다.

TruPrint 1000의 레이저 소스를 그린 레이저로 변경한 TruPrint 1000 Green Edition은 트럼프가 유일하게 보유한 독특한 장비로 파장대가 낮은 녹색 계열의 레이저 소스를 사용한다.
TruPrint 1000의 레이저 소스를 그린 레이저로 변경한 TruPrint 1000 Green Edition은 트럼프가 유일하게 보유한 독특한 장비로 파장대가 낮은 녹색 계열의 레이저 소스를 사용한다.

구리 적층, 그린 레이저로 가능해
TruPrint 1000의 레이저 소스를 그린 레이저로 변경한 TruPrint 1000 Green Edition은 트럼프가 유일하게 보유한 독특한 장비로 파장대가 낮은 녹색 계열의 레이저 소스를 사용한다. 일반적으로 금속 적층가공 장비에 사용되는 레이저 소스는 파장이 1,070nm인 적외선 레이저다. 문제는 순수 구리, 백금 등과 같이 반사율이 높은 비철금속 재료의 경우 금속 3D 프린터의 레이저 광원 마저 반사해 금속이 용융되지 못해 적층이 어려웠다. 

트럼프의 TruPrint 1000 Green Edition은 적외선 레이저 보다 에너지가 높은 515nm 파장의 그린 레이저를 사용해 반사율이 높은 소재의 파우더도 용융해 문제 없이 적층할 수 있다. 더불어, 그린 레이저를 사용해서 고반사 물질을 적층하면서도 내부 기공이 거의 없이 밀도가 99.5% 이상에 이르는 파트를 제작할 수 있다.

일반적으로 금속 적층가공 장비에 사용되는 레이저 소스는 파장이 1,070nm인 적외선 레이저다. 반면, TruPrint 1000 Green Edition이 사용하는 그린 레이저 영역은 515nm 파장으로 에너지가 높다.
일반적으로 금속 적층가공 장비에 사용되는 레이저 소스는 파장이 1,070nm인 적외선 레이저다. 반면, TruPrint 1000 Green Edition이 사용하는 그린 레이저 영역은 515nm 파장으로 에너지가 높다.
순수 구리, 백금 등과 같이 반사율이 높은 비철금속 재료의 경우 금속 3D 프린터의 레이저 광원 마저 반사해 금속이 용융되지 못해 적층이 어려웠다.
순수 구리, 백금 등과 같이 반사율이 높은 비철금속 재료의 경우 금속 3D 프린터의 레이저 광원 마저 반사해 금속이 용융되지 못해 적층이 어려웠다.

TruTops Print
트럼프는 지멘스와 함께 개발한 ‘TruTops Print’ 소프트웨어를 제공한다. 금속 파트를 위한 개발, 시뮬레이션, 3D 프린팅 및 NC 프로그래밍을 위한 툴이 하나의 시스템에 통합됨으로써 STL 파일로의 데이터 변환이 필요 없다. 또한, 소프트웨어 패키지에는 제조 작업 슬라이싱 및 해칭과 파라미터 관리를 위한 TRUMPF 빌드 프로세서가 탑재되어 있다.

About 이상준 기자

생산제조인을 위한 매거진 MFG 편집장 이상준입니다. 대한민국 제조업 발전을 위해 일합니다.

답글 남기기

이메일은 공개되지 않습니다. 필수 입력창은 * 로 표시되어 있습니다.