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Oct 29, 2023

그건 불가능해요!

1984년 9월 26일, 영화 배급 컨설턴트 Ben Camack은 정확하게

1984년 9월 26일, 영화 배급 컨설턴트 Ben Camack은 $1,000의 Jeopardy 단서에 대해 "세계에서 가장 가치 있는 책과 관련된 인쇄기 발명가"라고 올바르게 응답했습니다. 안타깝게도 그는 그리스나 로마 신화에 등장하는 인물의 이름을 딴 유일한 행성(지구)을 식별하지 못한 채 결국 망해버렸지만, 반짝이는 새 여행가방과 세탁기/건조기 세트, 수천 달러를 가지고 집으로 돌아갔습니다. 과세 대상 상금.

물론 대답(또는 질문 - "Jeopardy!"라는 것을 기억하십시오)은 요하네스 구텐베르크입니다. 그는 1400년대 중반에 이동식 인쇄기의 대량 생산 공정을 개발하여 약 180부의 인쇄본을 인쇄했습니다. 42행의 성경, 일명 '구텐베르크 성경'. 그리고 셀 수 없이 많은 다른 사람들이 다음 세기에 걸쳐 그의 작업에 기여했지만, 독일의 장인이 르네상스와 글로벌 매스커뮤니케이션으로 이어진 발전인 인쇄 혁명으로 알려진 일을 시작하지 않았다면 오늘날의 세계는 훨씬 달라졌을 것입니다. , 그리고 궁극적으로는 3D 프린팅입니다.

시카고에 본사를 둔 Impossible Objects Inc.의 Jeff DeGrange와 그의 동료 덕분에 Gutenberg의 아이디어는 현재 또 다른 르네상스를 즐기고 있습니다. 최고 상업 책임자(CCO)는 회사의 복합 기반 적층 제조(CBAM)가 현대 인쇄기와 매우 유사한 방식으로 작동한다고 설명했습니다. "신문 제작에서 볼 수 있는 것처럼 속도가 빠르지만 종이 대신 탄소 섬유와 유리 섬유 재료를 사용합니다."라고 그는 말했습니다.

2D 프린터와 마찬가지로 프로세스는 기판에 잉크를 선택적으로 적용하는 것으로 시작됩니다. CBAM의 전자는 다음 단계에서 접착제 역할을 하는 "열 잉크젯 수성 유체"입니다. 이 단계에서는 선택적으로 사용되는 것과 유사한 형태의 나일론 12 또는 PEEK(폴리에테르-에테르 케톤) 분말이 표면에 채워집니다. -레이저 소결(SLS)을 통해 직물을 함침시킵니다. 그런 다음 진공 시스템이 여분의 파우더를 제거하고 시트는 출판용 책을 준비하는 것과 마찬가지로 자동화된 스택 스테이션으로 이동합니다.

그러나 유사점은 거기서 끝납니다. 3D 이미지의 각 조각이 인쇄되면 스택은 폴리머의 녹는점까지 가열되고 압축되어 레이어가 융합되고 패브릭 기판에 단단히 접착됩니다. 마지막 단계는 통합된 재료 블록을 부드러운 연마 비드로 채워진 발파 캐비닛에 넣는 것입니다. 이 물질은 가공물에 부딪혀 완성된 부품(또는 대부분의 경우 부품)이 매끄럽고 작업 준비가 될 때까지 융합되지 않은 섬유를 분리합니다.

방금 설명한 프로세스는 Impossible Objects가 저용량 시스템으로 특성화하는 CBAM-2입니다. 다음 버전인 CBAM-HS는 장섬유의 개별 시트를 재료 롤로 대체하여 인쇄기 개념을 더욱 발전시켰습니다. 이를 통해 사용자는 부품 크기와 확장성에 있어 더 큰 유연성을 얻을 수 있으며, 프린터에 지속적으로 공급되므로 경쟁 기술보다 훨씬 빠릅니다. Impossible Objects는 또한 엘라스토머 및 열경화성 재료와 융합된 유리 또는 탄소 섬유 시트와 같은 추가 재료 조합을 연구하고 있습니다.

이 마지막 재료 조합은 3D 프린팅된 "저비용 웨이브 솔더 팔레트"와 인쇄 회로 기판(PCB) 제조에 사용되는 기타 도구를 공급하는 전자 산업에서 회사의 입지를 확고히 하는 데 도움이 될 것입니다.

"PCB를 고정하는 모든 것이 우리의 핵심 초점 영역입니다"라고 DeGrange 씨는 말했습니다. "우리 삶의 모든 전자 제품에 대해 생각해 보십시오. 거의 모든 전자 장치에는 일종의 고정 장치나 도구가 필요하며, 대부분은 절단 도구에 매우 강한 재료인 PEEK 섬유판으로 CNC 가공됩니다. 이것은 또 다른 영역입니다. 일반적으로 적층 제조, 특히 CBAM 공정이 더 비용 효율적인 대안임이 입증되었습니다."

탄소 섬유는 강하고 가벼우므로 드론 및 기타 무인 항공기 부품에 대해서도 비슷한 성공 사례가 있습니다. PEEK 및 나일론과 같은 엔지니어링 등급 폴리머와 융합한 다음 토폴로지 최적화 구조로 3D 프린팅하면 이러한 용도 및 유사한 까다로운 용도에서 금속을 대체할 수 있는 실행 가능한 대체물이 됩니다.