3D 프린팅(3) : 프린터의 종류

3D 프린팅 2014/12/17 17:58 Posted by 푸른하늘이

이 글은 위키피디아의 내용을 번역한 것입니다. 잘 이해가 안되는 부분은 제 맘대로 번역을 했으므로, 내용이 의심스러운 부분은 원문을 참조하시기 바랍니다.


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3D 프린터의 종류


산업용


2012년 10월 현재, 스트라타시스에서는 $2,000 부터 $500,000 에 달하년 여러가지 적층형 제조 시스템을 판매하고 있으며, 항공우주, 건축, 자동차, 국방, 치의학 등 다양한 산업에서 사용되고 있다. 예를 들어, General Electric에서는 고급형 모델을 사용하여 터어빈 부품을 제조하고 있다.


일반 소비자용


여러 프로젝트와 여러 회사에서 가정용으로 적합한 비싸지 않은 3D 프린터를 개발하고 있다. 이 중 많은 부분은 DIY/광팬/얼리어댑터를 대상으로 하고 있으며, 교육용과 해커 집단에도 관련이 깊다.



RepRap은 데스크탑 용에서 가장 오래된 프로젝트이다. RepRap은 무료/오픈소스 하드웨어(FOSH) 3D 프린터를 생산하는 것이 목표로서, 완전한 사양이 GNU(General Public License) 라이선수하에 공개되어 있으며, (플라스틱) 부품의 경우 자체적으로 출력을 할 수 있어 새로운 프린터를 복제할 수 있다. RepRap은 회로판과 금속부품도 인쇄랑 수 있도록 보여지고 있다.


RepRAP 버전 2.0 MendelRepRAP 버전 2.0 Mendel


RepRap의 오픈소스 하드웨어 전략으로 인해, 많은 관련 프로젝트가 이들의 설계를 응용하였고, 관련있거나 파생된 3D 프린터의 생태계를 형성하였다. 이들중 대부분은 오픈소스 설계를 채택하고 있다. 이와 같은 오픈소스 설계로 인해 여러가지 다양한 3D 프린터가 쉽게 개발될 수 있다. 그러나, 프린터 디자인의 품질 및 복잡성, 그리고 프린터키트나 및 완성된 제품의 품질은 프로젝트에 따라 크게 차이가 난다. 이러한 오픈소스 3D 프린터의 빠른 개발은 많은 분야에서 관심을 끌고 있다. 맞춤식 제작과 공개 디자인의 사용이 가능해져, Thingiverse 와 Cubify와 같은 통로를 통해 오픈소스에 적합한 기술을 파생시켰다. 이 기술은 또한 지속가능한 개발 운동에도 도움을 주고 있다. 이 기술을 통해 인접지역에서 구할 수 있는 자원으로부터 쉽고 경제적으로 제작할 수 있기 때문이다.


Airwolf 3D AW3D v.4 (Prusa)Airwolf 3D AW3D v.4 (Prusa)


약 2010년부터 3D 프린터의 가격은 극적으로 인하되었다. 2만 달러에 이르던 기계가 1천달러 이하로 떨어졌다. 예를 들어 2013년 현재, 여러 회사나 개인들이 RepRap 디자인의 기계를 제작할 수 있는 부품을 500 달러정도까지 판매하고 있다. 오픈소스 Fab@Home 프로젝트에서는 초콜릿, 실리콘 실란트, 화학 반응물질 등 노즐을 통해 쏠 수 있는 것이면 무엇이든 출력 가능한 범용 프린터를 개발하였다. 이 프로젝트의 설계를 채택한 프린터는 2012년부터 약 2천 달러 정도의 가격으로 키트나 미리 조립된 형태로 판매되고 있다. 킥스타터의 펀드를 받은 퍼시 프린터( Perchy Printer)에서는 100 달러 짜리를 설계하였고, mUVe3D 와 Lumifold를 포함하여 저가의 소형 시장에 띄어들었다. Rapide 3D 는 1499 달러짜리 전문가급 크라우드소스 3D 프린터를 개발하였는데, 사용중 냄새나 소음이 없다. 3Doodler의 99 달러에 판매되는 "3D 프린팅 펜"는 킥 스타터에서 230만 달러를 달성하였다. 다만 3D Doodler는 3D 프린터라기보다는 공작용 펜에 가깝다고 비판을 받고 있다.


3D 프린터의 가격이 내려감에 따라 개인용 물품을 자작하는 용도로 비용적으로 매력적이 되었다. 아울러, 가정에서 3D 프린팅 제작하는 것은 재료를 절약하고, 배송에 따른 영향을 감소시킨다는 점에서 제조분야의 환경적 요인을 줄일 수 있다.


또한 여러가지 상용화된 Filastrucer와 같은 RecybleBots도 설계되어 샴푸병이나 우유병과 같은 폐기물 플라스틱을 값비싼 RepRap용 필라멘트로 재활용할 수 있게되었다. 이러한 분산식 재활용을 이용하면 환경에 더욱 좋다는 몇가지 증거가 있다.


플라스틱 스푼을 3D 프린팅용 재료로 재활용하는 통


RepRap 기반의 3D 프린터가 개발되고 변경가능성이 높아, 소규모 사업과 소비자용으로 적합한 새로운 부류의 프린터가 생산되었다. Solidoodle, Robo, ReRpaPro와 같은 기업에서 1천불 이하의 여러가지 제품과 키트를 출시되었다. 응용분야에 따라 프린터 해상도와 제조 속도는 개인용 프린터와 공업용 프린터 중간쯤이 된다. 다. 프린터의 종류 및 가격 등의 정보는 ( www.3ders.org. "3D printers list with prices")를 참고하라. TripodMaker 와 같은 최신의 델타 로봇은 제작속도를 향상시키기 위해 3D 프린팅을 활용하고 있다. 델타 3D 프린터의 경우, 프린터의 정확도는 형태나 이동방법의 차이로 인해 프린터 헤드의 위치에 비례한다.


일부 회사에서는 3D 프린트용 소프트웨어도 제공한다. 


대형 프린터


대형 3D 프린터는 산업용, 교육용, 혹은 전시용으로 개발되었다. 대형 델타 스타일 3D 프린터는 SeeMeCNC에서 2014년 개발되었다. 이 프린터는 직격 1.2미터, 높이 3미터 까지 제작할 수 있다. 또한 일반적인 플라스틱 필라멘트가 아닌 플라스틱 조각을 원료로 사용할 수 있다.


Large scale industrial 3D printingLarge scale industrial 3D printing


또 다른 형태의 대형 프린터로는 BAAM(Big Area Additive Manufacturing)이 있다. 목적은 대영 물체를 빠른 속도로 생산하고자하는 것이다. Cincinnati Incorporated에서 제작한 BAAM 기계는 2014년의 일반적 3D 프린터에 비해 200-500배 빠르게 출력한다. 또다른 BAAM 기계는 Lockheed Martin에서 개발중으로, 항공 산업에 사용되는 30미터 급의 긴 물체를 프린트할 수 있는 기계가 될 것이다.


Large delta-style 3D printer대형 delta-style 3D printer



효율성


현재 3D 프린터의 출력 속도가 늦어, 대량 생산에는 적합하지 않다. 이러한 오버헤드를 줄이기 위해 몇몇 용융 필라멘트식 기계는 압출 헤드를 여러개 장착하고 있다. 이들은 여러가지 색깔을 출력하거나 다른 종류의 폴리머를 사용하거나, 여러개를 동시에 출력하는데 사용된다. 여러개를 동시 생산함으로써 전반적인 속도를 올릴 수 있으며, 여러대의 기계를 사용하는 것보다 비용적으로도 유리하다.


여러개의 기계를 사용하는 것돠 달리여러가지 재료를 사용하는 기계는 하나의 물체를 여러개 동시에 출력할 수는 없지만, 여러 색이나 여러 재료를 사용할 수 있다. 출력속도는 헤드의 숫자에 비례해 증가된다. 더우기 에너지 비용도 동일한 프린트를 공유하므로 절감된다. 이와 함께 이들 두가지 기능은 전반적 비용을 감소시킨다.


2014년 현재 이러한 분야에 대한 연구는 제한적이며, 일반적인 적삭식 방법이 증착식 방법에 필적한다. ??




















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저는 구글어스를 보자 엄청난 충격을 받았습니다. 전통적으로 지도는 국가에서 제작하는 게 당연하다고 생각했는데, 웹과 구글이 그 생각을 완전히 깨 버린 겁니다. 지금은 MS까지 전세계의 3차원 지도를 서비스하겠다고 나서고 있는데, 우리는 무엇을 어떻게 해야 할까요?
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