✅ 금속 3D 프린팅 기술이 발전함에 따라 점점 더 많은 재료를 프린팅할 수 있게 되었습니다. 이러한 금속 중 상당수는 기존 제조 방식으로는 제작하기 어렵거나 비용이 많이 들 수 있지만, 고부가가치 작업에 특화된 고유한 재료 특성으로 3D 프린팅에 적합합니다.
As metal 3D printing technologies have matured, more and more materials have become available to print. Many of these metals can be difficult or expensive to fabricate using traditional manufacturing means, but are well-suited for 3D printing with unique material properties specialized for high-value operations.
금속 3D 적층 제조에서 가장 일반적인 5가지 재료 그룹인 강철, 초합금, 티타늄, 구리, 알루미늄에 대해 알아보세요. 이 게시물에서는 각 그룹의 속성, 용도, 장단점 및 특정 금속에 대해 다룹니다.
Learn about the five most common material groups for metal 3D additive manufacturing: steel, superalloys, titanium, copper, and aluminum. This post covers the properties, uses, advantages, disadvantages, and specific metals for each group.
Steel-강철
강철은 3D 프린팅에 가장 일반적으로 사용되는 금속입니다. 뛰어난 재료 특성, 다용도성, 정밀 제조에 폭넓게 사용되는 3D 프린팅 스틸은 고품질 부품을 제작하는 데 탁월한 옵션입니다. 대부분의 유형의 강철을 프린팅할 수 있지만 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 유형은 스테인리스강과 공구강으로, 가격이 비싸고 기존 방식으로 제작하기 어려운 금속입니다.
Steel is the most commonly used metal for 3D printing. Its excellent material properties, versatility, and widespread use in precision manufacturing make 3D printed steel an excellent option for creating high-quality parts. While most types of steel can be printed, the two most commonly used types are stainless steel and tool steel, which are expensive and difficult to fabricate using traditional methods.
특징:
- 우수한 강도 및 강성_Superior strength and rigidity
- 다양한 재료 속성_Different Material Properties
- 열 처리 가능_Heat treatable
스테인리스강(Stainless Steel)
스테인리스강(Stainless Steel)은 은 강하고 단단한 강철로 상당한 크롬 함량(최소 12%, 종종 최대 18%)에 의해 내부식성이 우수합니다. 오스테나이트 계와 마르텐사이트 계의 두 가지 유형의 스테인리스강이 일반적으로 프린팅에 사용됩니다.
Stainless steel is a silver strong, hard steel that is highly corrosion resistant due to its significant chromium content (at least 12%, often up to 18%). Two types of stainless steel are commonly used in printing: austenitic and martensitic.
- 가장 일반적인 유형의 스테인리스강인 오스테나이트계 스테인리스강은 내식성이 우수하며 2 가지 모두 가공할 수 있습니다. 열처리는 할 수 없지만 용접이 가능합니다. 316L은 내식성이 뛰어난 것으로 알려진 일반적인 3D 프린팅 스테인리스강입니다.
- Austenitic stainless steel, the most common type of stainless steel, has good corrosion resistance and can be machined in both. It cannot be heat treated, but it can be welded. 316L is a common 3D printing stainless steel known for its excellent corrosion resistance.
- 마르텐사이트계 스테인리스강은 오스테나이트계보다 훨씬 더 단단합니다. 강철이지만 더 깨지기 쉽고 내부식성이 약합니다. 17-4 PH는 마르텐사이트 계 스테인리스강으로 다양한 재료 속성에 맞게 열처리가 가능하며 제조 전반에 걸쳐 광범위하게 사용됩니다.
- Martensitic stainless steel is much harder than austenitic. steels, but are more brittle and less corrosion resistant. 17-4 PH is a martensitic stainless steel that can be heat treated to a wide range of material properties and is used extensively throughout manufacturing.
공구강 (Tool Steel )
공구강은 모든 종류의 공구들을 중심으로 사용되기 때문에 이름이 붙여졌습니다. 여기에는 절단, 연삭, 스탬핑, 성형 능력에 중요한 매우 단단한 화합물인 카바이드가 포함되어 있습니다. 일반적으로 매우 단단하고 내마모성이 있으며 많은 제품이 고온에서 사용할 수 있습니다. 가장 일반적으로 3D 프린팅된 세 가지 유형의 금속은 A 시리즈, D 시리즈 및 H 시리즈 공구강입니다.
Tool steels are so named because they are centered around tools of all kinds. They contain carbide, a very hard compound that is important for their ability to cut, grind, stamp, and form. They are typically very hard and wear-resistant, and many can be used at high temperatures. The three most commonly 3D printed types of metal are A-series, D-series, and H-series tool steels.
- A 시리즈 공구강은 범용성이 뛰어나고 기계 가공이 가능한 공구입니다. 내마모성과 인성의 균형을 유지하고 있는 강입니다. A 시리즈에는 8가지 종류가 있으며 그 중 가장 일반적인 것은 A2 공구강입니다. 이 다용도의 냉간 가공 공구강은 펀치와 다이를 만드는 데 자주 사용되며 기타 다양한 애플리케이션에도 사용됩니다.
- A Series tool steels are highly versatile and machinable tools. They balance wear resistance and toughness. There are eight grades in the A series, the most common of which is A2 tool steel. This versatile cold-working tool steel is often used to make punches and dies and is also used in a variety of other applications.
- D 시리즈 공구강은 내마모성과 경도에 대해 최적화되어 있습니다. 특별히 견고하지 않으며 냉간 작업용으로만 사용됩니다. D 시리즈에서 가장 일반적인 종류는 D2 강철입니다. 블레이드에서 산업용 절삭 공구 및 나이프에 이르기까지 모든 종류의 절삭 공구에 사용되는 냉간 가공 공구강입니다.
- D series tool steels are optimized for wear resistance and hardness. They are not particularly tough and are only used for cold working. The most common variety in the D series is D2 steel. It is a cold-working tool steel used for all kinds of cutting tools, from blades to industrial cutting tools and knives.
- H 시리즈 공구강은 높은 온도에서 재료를 절단 및 성형합니다. H13은 가장 일반적인 3D 프린팅 열간 공구강입니다. 우수한 3D 프린팅 금속 강도, 인성, 내마모성 및 내열성이 결합되어 고온에서 사용하기에 최적화된 우수한 범용 공구강입니다.
- H series tool steels cut and form materials at elevated temperatures. H13 is the most common 3D printing hot tool steel. It combines excellent 3D printing metal strength, toughness, wear resistance, and heat resistance, making it an excellent general purpose tool steel optimized for use at high temperatures.
초합금(Superalloys)
3D 금속 프린팅 기술은 상대적으로 저렴한 비용으로 고부가가치 합금을 제조할 수 있다는 점에서 차별화됩니다. 종종 기계 가공이 어렵고 비용이 많이 드는 3D 프린팅을 통해 기업은 절삭 방식보다 고성능 파트를 더 저렴하게 생산할 수 있습니다. 초합금은 고열, 부식성 화학 물질 또는 둘 다 있는 열악한 환경에서 성공적으로 사용됩니다. 프린팅 가능한 초합금이 많이 있지만 가장 일반적인 두 그룹은 인코넬과 코발트 크롬입니다.
3D metal printing technology is differentiated by its ability to manufacture high-value alloys at a relatively low cost. Often difficult and expensive to machine, 3D printing allows companies to produce high-performance parts more cheaply than cutting methods. Superalloys are successfully used in harsh environments with high heat, corrosive chemicals, or both. There are many printable superalloys, but the two most common groups are Inconel and cobalt chromium.
특성:
- 우수한 기계적 속성
- 내열성
- 우수한 표면 안정성
- 내부식성
- 생체 적합성(코발트 크롬만 해당)
인코넬(Inconel)
가장 일반적인 독점 니켈 합금 그룹은 Inconel입니다. 매우 강하고 견고하며 부식에 강한 인코넬 소재는 터빈, 엔진 씰(Seal) 및 로켓에 사용됩니다3D 프린팅 인코넬에 가장 많이 사용되는 두 가지 공식은 더 강하고 질긴 Inconel 718과 내열성을 더 우수한 Inconel 625입니다. 둘 다 기존 방식으로 가공하는 데 비용이 많이 들기 때문에 3D 프린팅이 비용 효율적인 대안이 됩니다.
The most common group of proprietary nickel alloys is Inconel. Extremely strong, tough, and corrosion-resistant, Inconel materials are used in turbines, engine seals, and rockets. The two most popular formulations for 3D printed Inconel are Inconel 718, which is stronger and tougher, and Inconel 625, which is more heat-resistant. Both are expensive to machine using traditional methods, making 3D printing a cost-effective alternative.
코발트 크롬(Cobalt Chrome)
이 초합금은 생체 적합성, 중량 대비 고강도와 우수한 내식성으로 유명합니다. 본질적으로 더 높은 등급의 더 조밀하고 더 비싼 티타늄 버전입니다. 인코넬과 마찬가지로 터빈 및 기타 적대적인 환경에서 사용되지만 정형외과 및 치과용 임플란트를 포함하여 인코넬이 적합하지 않은 의료 분야에도 사용할 수 있습니다.
This superalloy is known for its biocompatibility, high strength-to-weight ratio, and excellent corrosion resistance. It is essentially a denser, more expensive version of titanium with a higher grade. Like Inconel, it is used in turbines and other hostile environments, but it can also be used in medical applications where Inconel is not suitable, including orthopedic and dental implants.
티타늄 (Titanium)
기존 제조에 사용되는 일반적인 소재는 아니지만 티타늄은 중량 대비 강도 비율이 높고 비용(재료 비용 및 가공 비용 모두)이 높기 때문에 3D 프린팅에 적합합니다. 티타늄은 일반적으로 티타늄 합금 및 순수 티타늄(CP Ti로 알려짐)과 같은 2 가지 종류로 프린팅됩니다.
Although not a common material used in traditional manufacturing, titanium is well suited for 3D printing due to its high strength-to-weight ratio and high cost (both material cost and machining cost). Titanium is typically printed in two varieties: titanium alloy and pure titanium (known as CP Ti).
특성:
- 중량 대비 강도
- 내열성
- 내화학성
- 생체 적합성(공정 및 합금에 따라 다름)
티타늄 합금 (Titanium alloys)
티타늄은 다른 금속과 합금할 때 최고의 기계적 품질을 달성합니다. 가장 일반적인 티타늄 합금은 Ti64(Ti-6Al-4V)로, 17-4 PH 스테인리스강보다 더 강하고 밀도는 40% 낮습니다. 부식성 및 고온 환경에서 탁월합니다. 이러한 특성으로 인해 항공기 및 고성능 차량과 같이 중량 대비 강도가 높은 산업에서 최고의 선택입니다.
Titanium achieves its best mechanical qualities when alloyed with other metals. The most common titanium alloy is Ti64 (Ti-6Al-4V), which is stronger than 17-4 PH stainless steel and 40% less dense. It excels in corrosive and high-temperature environments. These properties make it a top choice for industries that require a high strength-to-weight ratio, such as aircraft and high-performance vehicles.
상용 순수 티타늄(CP Ti)(Commercial Pure Titanium (CP Ti))
순수 티타늄은 대부분의 티타늄 합금만큼 강하지는 않지만 생체 적합성이 높습니다. 정형외과용 인서트 및 이와 유사한 의료 분야 애플리케이션에 사용됩니다.
Pure titanium is not as strong as most titanium alloys, but it is highly biocompatible. It is used for orthopedic inserts and similar medical applications.
구리 (Copper)
구리는 3D 프린팅 가능한 금속 재료 중에서 완전히 고유한 가치를 제공합니다. 구리는 기계적 특성 대신 열 및 전기 전도성을 위해 사용됩니다. 금속 3D 프린팅을 통해 엔지니어는 방열판, 용접 암, 버스 바와 같은 기하학적으로 최적화된 구리 파트를 훨씬 저렴한 비용으로 만들 수 있습니다. 오늘날 모든 버전의 구리를 프린팅할 수 있는 시스템은 소수에 불과합니다. 구리는 순수한 형태 또는 일반적으로 합금 형태로 프린팅될 수 있습니다.
Copper offers a completely unique value among 3D printable metal materials. Copper is used for its thermal and electrical conductivity instead of its mechanical properties. Metal 3D printing allows engineers to create geometrically optimized copper parts, such as heat sinks, welding arms, and bus bars, at a much lower cost. Today, only a handful of systems are capable of printing any version of copper. Copper can be printed in its pure form or, more commonly, as an alloy.
특성:
- 전기 전도성
- 열 전도성
- 내부식성
- 연성
순수 구리(Pure Copper)
순수 구리는 다른 구리 합금 중에서 열 및 전기 전도성이 가장 우수하여 선호되는 옵션입니다. 그러나 높은 전도성과 높은 레이저 반사율로 인해 구리는 표준 레이저 기반 시스템과 호환되지 않습니다. 순수 구리는 바운드 분말 압출 장비에서만 사용할 수 있습니다.
Pure copper has the best thermal and electrical conductivity among other copper alloys, making it the preferred option. However, due to its high conductivity and high laser reflectivity, copper is not compatible with standard laser-based systems. Pure copper can only be used in bound powder extrusion equipment.
합금 구리(Alloyed Copper)
합금 구리는 일반적으로 일부 PBF(분말 소결 방식) 장비에서 프린팅할 수 있게 만드는 1-2%의 합금 원소를 포함하고 있습니다. 이 합금은 여전히 상대적으로 전도성이 있지만 순수 구리보다 열등한 옵션입니다. 프린팅 가능한 합금 구리의 예로는 크롬과 아연의 합금인 C18150이 있습니다.
Alloyed copper typically contains 1~2% alloying elements that make it printable on some powder sintering method (PBF) machines. These alloys are still relatively conductive, but are an inferior option to pure copper. An example of printable alloyed copper is C18150, an alloy of chromium and zinc.
알루미늄 (Aluminum)
알루미늄은 일부 금속 3D 프린터에 사용되지만 기존 제조 공정보다 3D 프린팅에서 훨씬 적게 사용됩니다. 3D 프린팅 금속 파트의 희소성은 낮은 프린팅 가능성과 기존 제조 비용이 상대적으로 저렴하다는 2 가지 요인에 기인합니다. 결과적으로 알루미늄을 사용하여 3D 프린팅된 금속 파트의 잠재적인 ROI 또는 금속 3D 프린터 가격이 항상 프린팅에 유리한 것은 아닙니다. 6061 및 7075와 같은 가장 일반적인 알루미늄 합금은 프린팅할 수 없습니다. 대신 알루미늄을 프린팅하는 Powder Bed Fusion 장비는 일반적으로 더 부드러운 주조 등급 알루미늄을 프린팅합니다. 이 주조 등급 합금은 중량 기준으로 최대 12%의 실리콘을 함유하고 있어 기계적 속성이 낮습니다.
Aluminum is used in some metal 3D printers, but it is used much less in 3D printing than in traditional manufacturing processes. The scarcity of 3D printed metal parts is due to two factors: low printability and the relatively low cost of traditional manufacturing. As a result, the potential ROI of metal parts 3D printed using aluminum, or the price of metal 3D printers, is not always favorable for printing. The most common aluminum alloys, such as 6061 and 7075, cannot be printed. Instead, Powder Bed Fusion machines that print aluminum typically print softer, cast-grade aluminum. These casting-grade alloys contain up to 12% silicon by weight, which results in lower mechanical properties.
특성:
- 저중량
- 내구성
- 연성
1. 노바엘앤피 회사소개
당사는 정밀한 금속 폴리싱 솔루션을 제공하는 회사로 다양한 산업에 걸쳐 폭넓은 경험을 보유하고 있습니다.
특히, 당사의 핵심 기술인 탄성 연마제를 활용하여 반도체부품, 항공기 부품, 3D프린터 출력물 외 다양한 분야의 표면 가공에 이용되고 있습니다.
We are a provider of precision metal polishing solutions and have extensive experience across a wide range of industries.In particular, our core technology, elastomeric abrasives, is used for surface preparation of semiconductor components, aircraft parts, 3D printer prints, and many other applications.
2. 탄성연마제
탄성 연마제는 탄성을 가진 핵체에 다양한 mesh와 다이아몬드외 다양한 연마제로 코팅된 소재로, 기존의 샌딩 연마제, 플라스틱 연마제와 달리 연마 시 유연하게 작용하여 표면을 균일하게 가공할 수 있는 장점을 제공합니다. 특히, 복잡한 형상이나 민감한 표면에도 적합하여 다양한 금속 가공에 적용가능합니다.
Elastic abrasives are materials with an elastic nucleus coated with various meshes and abrasives other than diamonds, and unlike conventional sanding abrasives and plastic abrasives, they provide the advantage of being flexible during polishing to process surfaces uniformly. In particular, it is suitable for complex shapes and sensitive surfaces, making it applicable to various metal processing.
3. 정밀한 폴리싱
- 탄성 연마제는 가공 중 균일한 압력을 유지하여, 미세한 표면 처리에서도 고품질의 마감을 제공합니다.
- 복잡한 형상이나 어려운 접근 부위에서도 탁월한 연마 효과를 발휘합니다.
4. 표면 손상 최소화
기존의 연마제에 비해 탄성 연마제는 표면을 손상시키지 않으면서도 불필요한 버를 제거합니다.
5. 다양한 적용성
다양한 금속 소재(스틸, 알루미늄, 티타늄, 코텡면 등)에 적용 가능하며, 각종 산업 분야에서 활용되고 있습니다.
6. 효율성 및 비용 절감
- 탄성 연마제는 연마 과정의 효율성을 극대화하여 숙련되지 않은 작업 시간을 단축시킵니다.
- 건식방식의 폴리싱 작업은 작업환경의 개선합니다.
- 자동화 생산방식을 적용하여, 안정적인 생산이 가능합니다.
⚙️ 탄성연마재 NOVA - 장비 ( NOVA elastic media blaster)
홈페이지 : www.novalnp.com
유튜브: https://youtu.be/Y0egUi7OYf0
⚙️ 본사 / NOVA L&P
☎️ 051-514-9530
🏠︎ 부산시 북구 효열로111, 510호(부산지식산업센타)
⚙️ 경인지사 / NOVA L&P
☎️ 031-433-2138
🏠︎ 경기도 시흥시 공단1대로 13, 807호, Korea
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