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주사성형 vs 3D 프린팅: 어느 것을 선택할 것인가?

이 문서는 주사 성형과 3D 프린팅 사이에서 선택할 때 고려해야 할 모든 요소를 요약합니다. 디자인 복잡성부터 표면 마감까지 다룹니다.

주사 성형과 3D 프린팅은 플라스틱 부품 생산에 사용되는 두 가지 가장 널리 사용되는 제조 기술입니다. 이 문서는 두 기술의 간단한 개요와 비교를 제공하고 프로젝트에 가장 적합한 기술을 선택하기 위해 고려해야 할 여러 요소를 나열합니다.

3D 프린팅과 주사 성형의 차이는 무엇인가요?

3D 인쇄

3D 프린팅은 추가적 제조 방식으로, 초기 재료가 층별로 구축됩니다. 3D 프린팅은 가상 컴퓨터 설계를 읽어 세 가지 차원의 객체를 생성하고, 물질 필라멘트나 분말을 사용하여 이를 유형화된 부품으로 재생산합니다.

주사 성형

주사 성형은 금형을 사용합니다. 먼저, 완성된 객체의 재료(예: 알루미늄, 툴 스틸)로 녹은 구축 재료(완성된 객체를 만드는 재료)를 처리할 수 있는 역형이 가공됩니다. 그런 후, 녹은 구축 재료가 금형에 주입됩니다. 재료가 금형에서 식으면 부품이 준비됩니다.

FDM 공정 애니메이션

주사 성형 공정 애니메이션

주사 성형과 3D 프린팅 중 무엇을 선택할 것인가?

생산을 위해 주사 성형 또는 3D 프린팅을 선택할 때 고려해야 할 주요 요소들이 있습니다.

배치 크기

필요한 부품의 수는 프로세스를 결정짓는 주요 요소입니다. 주사 성형은 대량 생산(런당 1000개 이상 부품)에서 그 효율성이 잘 알려져 있습니다. 소량 생산(10개 미만)에는 3D 프린팅이 더 적합하고 비용도 저렴합니다. FDM 또는 SLS와 같은 간단한 3D 프린팅 공정을 사용하여 ABS, PC, 나일론과 같은 경제적인 플라스틱으로 단일 부품이나 소량(동일하거나 비동일한)을 제작할 때, 3D 프린팅이 확실히 선택해야 할 옵션입니다. MJF는 중간 규모 양산(10-1000개)에 대한 또 다른 실용적인 옵션이며 매우 일반적입니다.

결론: 대량 생산에는 주사 성형이 완벽한 옵션이지만, 소규모 배치 단위는 3D 프린팅을 사용하세요.

설계 의 복잡성

주사 성형 공정은 요구된 부품 설계에 따라(부품과 반대 형태로) 금형을 제작해야 합니다. 주사 성형용 CAD 모델을 설계하는 것은 많은 고려 사항이 있어 쉽지 않습니다. 예를 들어, 부품 설계에서 직각은 금형에서 분리하기 어렵게 만들고, 섬세한 부분은 매우 조심스럽게 다뤄야 합니다. 반면, 복잡한 설계를 구현하는 데는 3D 프린팅이 뛰어납니다. 설계가 아무리 복잡하더라도 3D 프린팅은 최소한의 노력으로 가능하게 해줍니다.

결론: 설계가 주사 성형으로 제조 가능한지 확인하세요. 그렇지 않다면 조정해야 하고, 그렇지 않으면 3D 프린팅을 선택하세요.

작업 완료 시간

주사 성형은 설계 분석과 설계에 맞는 완벽한 금형 제작이 필요하기 때문에 보다 긴 리드타임(10-20일)이 필요합니다. 3D 프린팅의 리드타임은 주사 성형에 비해 훨씬 짧습니다. Xometry에서 3D 프린팅 주문을 3일 안에 받을 수 있습니다.

결론: 만약 부품이 즉시 필요하다면, 3D 프린팅을 선택하세요.

맞춤형 제작

주사 성형용 금형이 만들어지면 이를 재설계하기 위해 많은 비용과 시간이 필요합니다. 부품의 맞춤화나 기존 설계의 수정이 필요한 경우 주사 성형은 권장되지 않습니다. 금형에서 얻는 것이 최종 부품이며, 이를 수정하는 것은 매우 복잡합니다. 반면에 3D 프린팅은 수정된 또는 맞춤화된 CAD 파일만 있으면 다양한 맞춤화가 가능하므로 프로토타입이나 테스트 부품에 적합합니다.

결론: 3D 프린팅은 프로토타입 제작과 맞춤형 제품에 적합합니다.

소재 강도

주사 성형으로 제작된 부품은 단일 층으로 주조되어 균열이나 약점이 없기 때문에 형태에 강도를 더합니다. 그러나 3D 프린팅은 층별로 물질을 쌓아 올리는 방식이어서 전체적인 강도에 영향을 미칠 수 있습니다. 3D 프린팅은 플라스틱 주사 성형에서 일반적으로 발생하지 않는 가시적인 선과 구조적 결함을 제조 중에 생성할 수 있습니다.

결론: 만약 재료의 강도가 우선이라면 주사 성형을 선택하세요.

표면 처리

3D 프린팅의 층은 작고 서로 가깝지만, 여전히 눈에 띕니다. 이는 finished objects의 표면에 고운 층 세부 사항이 어떻든 간에 요철을 만들어냅니다. 이는 다른 물체와 마찰되는 부품, 예를 들어 접촉하고 움직이는 기계 부품과 같은 객체를 제조하려는 경우 문제를 발생시킵니다. 이러한 경우 평탄화를 위한 후처리가 필요하며, 이는 추가 단계입니다.

대조적으로, 주사 성형에서는 재료가 단일 층으로 주입되기 때문에 요철이나 층에 대한 문제가 없고 거의 균일하고 매끄러운 표면 처리가 가능합니다. 또한, 주사 성형 부품은 효과적으로 후처리될 수 있습니다.

결론: 좋은 표면 처리 측면에서 주사 성형이 선호됩니다.

주사 성형 SPI 마감 처리

소재 낭비

주사 성형은 많은 양의 재료를 모양에 맞게 주입하므로 각 설계에 필요한 만큼의 재료만 사용합니다. 이는 대량 생산 시 낭비를 걱정하지 않고 매우 효율적인 방법입니다. 반면, 일부 3D 프린팅 기술은 지지 구조물을 만들 때 일부 재료를 잃고, 재료 분말은 재사용할 수 있지만 몇 번 없이 물질의 특성이 변하기 전까지 가능합니다.

결론: 3D 프린팅은 지지 구조물이나 후처리 과정에서 제거해야 하는 실패한 인쇄물과 같은 적은 양의 폐기물을 생성하지만, 단일 유닛이나 소량 배치를 생산할 때는 폐기물이 그렇게 중요하지 않습니다. 그러나 대량 생산 시에는 폐기물이 상당히 많아집니다. 따라서 대량 생산을 원한다면 재료의 낭비가 없는 주사 성형을 선택하는 것이 좋습니다.

요약

제조업계에서는 3D 프린팅이 주입 성형을 대체할 수 있고 모든 면에서 독립적인 우수한 방식이 될 수 있다는 일반적인 오해가 있습니다. 이 두 기술은 각각 고유의 장점과 단점이 있습니다. Xometry에서는 전용 팀들이 당신을 지원하기 위해 주입 성형과 3D 프린팅 서비스를 모두 제공합니다. 디자인을 업로드하세요.