2024-1 32A(산업체)스마트자동화 3D프린팅

 

 
 
https://feature-life.tistory.com/1321

2024-1 32A(산업체)스마트자동화 3D프린팅

 
2024-1 32A(산업체)스마트자동화 3D프린팅

주차	강 의 내 용	주차	강 의 내 용
1	강좌소개,3D프린팅개요 3D프린터산업동향,기술방식의이해	9	3D프린팅후가공및후처리
2	슬라이싱프로그램	10	3D모델링(fusion)-솔리드 모델링3D프린팅
3	3D프린터HW설정	11	3D모델링(fusion)-솔리드 모델링3D프린팅
4	3D프린터안전관리및출력실습	12	3D모델링(fusion)-랜더링,도면
5	3D모델링프로그램개요및활용	13	3D프린팅후가공및후처리
6	3D모델링(fusion)-스케치,구속조건	14	제품제작모델링 &3D프린팅
7	3D모델링(fusion)-솔리드 모델링3D프린팅	15	기말고사(40%
8	중간고사(40%)		출석(20%)

 
1930 ~ 2220
 
학습목표
기술영역 : 3D프린터로 제품출력 기술을 습득한다.
지식영역 : 3D프린터이론을 학습한다.
태도영역 : 이론 및 실습을 통한 3D프린터의 이해
 
4월15일 개교기념일 CTL 녹화수업(15~16일 오픈)
5월6일 대체공휴일 CTL 녹화수업(6~7일 오픈)
 

1주차 0304 : 동영상 대체수업 ctl 2주차 0311: 동영상 대체수업 ctl 3주차 0318 : 3D프린팅 개요 4주차 0325 : 자동차 키링 모델링, 출력 5주차 0401 : 3D프린터의 재료, 출력별 종류 6주차 0408 : 3D 모델링(chat BOT, AI관련 사이트) 7주차 0415 : 개교기념일(동영상 대체수업 ctl) 8주차 0422

9주차 10주차 11주차 12주차 13주차 14주차 15주차

1. FUSION360 설치

FUSION360은 AUTODESK사에서 나온 3DCAD프로그램으로3DCAD를 처음 접하는 학생이 활용하기는 수월합니다.
고등학생, 대학생, 대학원생 등 학위를 인정해주는 교육기관 재학생이라면 재학증명서을 제출하면 1년 단위로 갱신을 하면서 무료로 계속 사용이 가능합니다. 학생으로 등록하지 않으면 한달간만 무료로 사용이 가능합니다.

1-1. 크롬으로 인터넷 접속 ->

www.autodesk.co.kr/

 

 

화면을 아래로 좀 내리면

팀만들기 -> 1E 

2024년 3월에 이름 바뀜. Fusion <- fusion360 
 

 
http://naver.me/5OcVZCtT

Cubicreator4 V4.3.4_2021-05-06.exe

 
 

아래의 슬라이싱 프로그램을 다운로드 -> 설치
https://ultimaker.com/software/ultimaker-cura/#downloads

UltiMaker Cura

 

 
자동차과 보유 3D PRINTER  각각 1대
 

 

 
 
 
3D프린팅 전문업체의 전시용모델 제작과정(지엔아이솔루션, SLA방식, 레진)
https://youtu.be/EebO0NnnWAo

 
3D펜(사나고, FFF방식, PLA)
https://youtu.be/8O6c1_vnSN4

 
FFF방식의 다양한 기계적 구동방식의 프린팅 결과물 
https://youtu.be/a804MQedP-8?si=Y69lnGJdPKo5WpjQ

 
 
FFF방식의 다양한 프린팅 결과물 
https://youtu.be/ksPJf0ykfH4

 
 
금속3D프린팅
https://youtu.be/uMKH1xrd-As

 
MJP(스트라타시스, MJP, 레진)
https://youtu.be/tE_E3bo5SAQ?si=3kkfAS9HHltt4nNp

 
 

 
https://www.thingiverse.com/

Thingiverse - Digital Designs for Physical Objects

 
https://fab365.net/

FAB365

 
3D프린팅을 하기 위한 절차
1. 3D DATA : SOLIDWORKS, INVENTOR, FUSION 등을 이용해서 3D모델링을 한다.
   싱기버스와 같은 사이트에서 만들져 있는 *.STL 데이터를 다운로드 한다.
2. *.STL : SURFACE형태의 데이터이고, 면이 삼각형으로 나뉘어져 있고, 속이 비어 있는 형태의 파일이다.
3. 슬라이싱 : 출력방식에 따라서 슬라이싱프로그램이 달라진다.
범용프로그램 : ULTIMAKER에서 나온 슬라이싱 프로그램을 기본으로 FFF방식의 프린터에서 많이 사용한다.
전문프로그램 : 장비(제조사)별로 출력방식별(FFF, FDM, SLA, DLP, MJP...)로 슬라이싱이 다르다.
4.  *.GCODE : FFF방식, FDM방식은 GCODE방식으로 슬라이싱데이터가 나온다.
SLA, DLP 방식은 JPG와 같이 이미지파일로 저장된다.
5. 3D PRINTING : USB에 옮겨 저장, WIFI, 유선케이블 형태의 파일전송 방식으로 출력한다.
 
FFF방식 : 3D DATA -> *.STL -> SLICING -> *.GCODE -> 3D PRINTING
 
프린터 방식 별 슬라이싱하기
 

 

다른 사람과 같이 사용하는 공용 PC의 경우는 사용전 “로그인” 사용후 “로그아웃”을 반드시 해야합니다.

1. 3차원모델링 순서
1. 평면의선택(정면,평면,우측면) -> 모양에 해당하는 2차원스케치 -> 정확한 치수입력 -> 스케치종료
-> 3차원명령어(돌출, 돌출-컷) -> 다듬질(필렛,모따기.....)

 
 

1. 3DCAD : 3D MODELING(솔리드파일)
2. 파일변환 : *.STL(서페이스파일)
3. 슬라이싱프로그램(CURA) : 슬라이싱
4. USB에 복사 -> 3D PRINTING

 

 

0408 6주차

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https://youtu.be/ZiQek0wei1g

https://worldvectorlogo.com/

https://www.svgrepo.com/

SVG Repo - Free SVG Vectors and Icons

https://convertio.co/kr/image-converter/

이미지 변환기 (온라인 무료) — Convertio

 
 
https://creallo.com/ko/

온라인 제조 서비스 | 클라우드 제조 솔루션 | 크렐로

 

https://www.xn--739a021b5xe.com/

3D프린터 장인 갓재석- 가장 저렴한 3D프린팅 / 실시간 비용 확인

 
https://ncs.go.kr/index.do

NCS 국가직무능력표준, NCS 블라인드채용

 
 
 
 
3D프린터운용기능사,
3D프린터개발산업기사
검색어 통합검색 결과 | Q-net

검색어 통합검색 결과 | Q-net

 
3D프린터운용기능사 실기 공개문제(2023.12.8)
공개문제 자료실 상세 | Q-net

공개문제 자료실 상세 | Q-net

3D프린터운용기능사 공개문제(2024년 기능사 제1회 부터).pdf

2.07MB

 
2024년 최근 공개문제 포함. 27문제 치수없음.
25,26,27형 도면 추가 공개
 
 

 
ASTM(American Society for Testing and Materials) : 미국 시험 및 재료 학회
ANSI(American National Standards Institute) : 미국 국가 표준 협회
 
1. 광중합 방식[PP] (Photo Polymerization)
 - 액상의 광경화성수지에 빛을 조사하여 소재와 중합반응을 일으켜 선택적으로 고형화시켜 적층조형하는 기술
 - SLA, DLP, LCD
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구분	SLA (P26) Stereo Lithography Apparatus	DLP (P31) Digital Light Processing	LCD (P36)
이름	광경화성수지 조형방식	마스크 투영 이미지 경화 방식
광원	레이저	프로젝터	LCD 패널
경화 방식	점 단위 경화	면 단위 경화	면 단위 경화
출력 속도	느림	빠름	빠름
XY 해상도	높음 (레이저 스팟 크기에 따라 달라짐)	프로젝터 해상도에 따라 달라짐	LCD 패널 해상도에 따라 달라짐
Z 해상도	레이저 스팟 크기에 따라 달라짐	DLP 프로젝터 종류에 따라 달라짐	LCD 패널 픽셀 크기에 따라 달라짐
표면 품질	부드러움	계단 현상 발생 가능성 있음	계단 현상 발생 가능성 있음
가격	높음	중간	저렴
장점	높은 정밀도, 부드러운 표면	빠른 출력 속도, 저렴한 가격	저렴한 가격, 빠른 출력 속도
단점	느린 출력 속도, 높은 가격	계단 현상 발생 가능성, 낮은 정밀도	계단 현상 발생 가능성, 낮은 정밀도
적용 분야	정밀한 모델 제작, 의료, 치과	빠른 프로토타입 제작, 교육, 취미	빠른 프로토타입 제작, 교육, 취미
브랜드	Formlabs, Carbon3D, Ember	EnvisionTEC, 3D Systems, DLPfactory	Elegoo, Anycubic, Creality
개념도

 
1-1. SLA프린터 출력물

 
2. 재료분사 방식[MJ]  (Material Jetting)
 - 액상의 광경화성수지나 열가소성수지, 왁스 등 용액형태의 소재를 미세한 노즐을 통해 분사시키고 자외선 등으로 경화시키는 방식
 - PolyJet, MJM, MJP
<!--td {border: 1px solid #cccccc;}br {mso-data-placement:same-cell;}-->

구분	PolyJet	MJM	MJP
광원	UV LED	UV LED	UV LED
출력 방식	압전식 노즐	열전달 방식 노즐	열전달 방식 노즐
출력 속도	빠름	빠름	빠름
XY 해상도	600dpi ~ 1600dpi	600dpi ~ 1600dpi	600dpi ~ 1600dpi
Z 해상도	16µm ~ 32µm	16µm ~ 32µm	16µm ~ 32µm
품질	높음	중간	높음
가격	높음	중간	높음
장점	* 높은 정밀도, 다양한 재료 사용 가능, * 복잡한 구조 제작 가능, * 빠른 출력 속도	* 빠른 출력 속도 * 저렴한 가격 * 지원 구조 불필요	* 높은 정밀도 * 빠른 출력 속도 * 지원 구조 불필요
단점	* 높은 가격 * 지원 구조 필요	* 낮은 정밀도 * 제한적인 재료 선택	* 높은 가격
적용분야	* 정밀한 모델 제작 * 의료 * 치과 * 주얼리 * 패턴 제작	* 빠른 프로토타입 제작 * 교육 * 취미	* 정밀한 모델 제작 * 의료 * 치과 * 주얼리 * 패턴 제작
브랜드	Stratasys Objet Eden, Connex	3D Systems ProJet MJP 2500, 3500	3D Systems MJP 3000, 5500

 
3. 재료압출 방식[ME]  (Meterial Extrusion)
 - 고온 가열한 소재를 노즐을 통해 연속적으로 압출시켜가며 형상을 조형하는 기술
 - FDM, FFF
<!--td {border: 1px solid #cccccc;}br {mso-data-placement:same-cell;}-->

구분	FFF	FDM
정의	Fused Filament Fabrication (FFF)	Fused Deposition Modeling (FDM)
개념	동일한 기술	동일한 기술
출력 방식	뜨거운 필라멘트를 압출하여 쌓아 올리는 방식	뜨거운 필라멘트를 압출하여 쌓아 올리는 방식 모델 : PLA과 서포트(PVA)의 재료각 각각 공급된다.
장점	저렴한 가격 * 다양한 재료 사용 가능 * 사용 및 유지 관리 용이 * 빠른 출력 속도	* 비싼 가격 * 다양한 재료 사용 가능 * 사용 및 유지 관리 용이 * 빠른 출력 속도
단점	* 낮은 정밀도 * 계단 현상 발생 가능 * 후처리 필요	비싼 기계, 비싼 재룔 FFF 대비 10배정도 비싸다. * 낮은 정밀도 * 계단 현상 발생 가능 * 후처리 필요
적용분야	* 빠른 프로토타입 제작 * 교육 * 취미 * 개인 제작 * 일부 소요품 제작 |	* 빠른 프로토타입 제작 * 일부 소요품 제작
브랜드	Creality, Ender, Prusa, Anycubic	Stratasys https://www.stratasys.co.kr/3d-printers/

https://youtu.be/KRdJylnEih4?si=eh_fU813yWPGeSiU

PVA 재료 제거
 
MULTICOLOR 3DPRINTER

1HEAD : 재료 체인지
1HEAD : 각각의 재료를 넣고 빼기를 반복하여 출력, BAMBU, ZONESTAR 등 대부분의 멀티칼러프린터
nHEAD(IDEX방식) : 노즐이 달린 헤드가 여러개
멀티칼라프린터는 프라임타워, 트랜지션타워, 퍼징타워, 와이프타워 등으로 불리워지는 타워를 생성하게 된다.
 

1HEAD	1HEAD	nHEAD
헤드체인지	재료체인지	n개의 해드
PRUSA XL 20240401($3,999)	BAMBU X1 20240401($1449)
https://www.youtube.com/shorts/5aejVUytcaU	https://youtu.be/Eci4iFoyoS4

 
PLA, PETG 테스트
https://youtu.be/pi-bKQXHf4s?si=G6UJiJR_-0TrYNdW

 

https://www.indiegogo.com/projects/chromaset-all-in-one-solution-to-every-3d-printer#/

ChromaSet: All-in-One Solution to Every 3D Printer

 

https://youtu.be/xVJx01NhjS8?si=pev_xLW712zR_g5R

 

 

4. 분말적층용융결합 방식[PBF]  (Powder Bed Fusion)
 - 분말 형태의 소재에 레이저빔이나 고에너지빔을 조사해서 선택적 으로 소재를 결합시키는 기술
 - SLS, DMLS, EBM
<!--td {border: 1px solid #cccccc;}br {mso-data-placement:same-cell;}-->

구분	SLS	DMLS	EBM
정의	Selective Laser Sintering	Direct Metal Laser Sintering	Electron Beam Melting
출력 방식	레이저를 이용하여 분말 재료를 선택적으로 결합	레이저를 이용하여 금속 분말을 선택적으로 결합	전자빔을 이용하여 금속 분말을 선택적으로 용융
사용 재료	폴리머, 나일론, 유리 충전 폴리머	금속 (알루미늄, 티타늄, 스테인리스강)	금속 (알루미늄, 티타늄, 코발트 크롬)
출력 속도	빠름	중간	빠름
XY 해상도	70µm ~ 150µm	70µm ~ 150µm	50µm ~ 100µm
Z 해상도	50µm ~ 100µm	50µm ~ 100µm	20µm ~ 50µm
품질	높음	높음	매우 높음
가격	중간	높음	매우 높음
장점	* 높은 정밀도 * 복잡한 구조 제작 가능 * 지원 구조 거의 불필요	* 높은 정밀도 * 복잡한 구조 제작 가능 * 높은 강도 * 지원 구조 거의 불필요	* 매우 높은 정밀도 * 매우 높은 강도 * 높은 생산성
단점	* 높은 가격 * 후처리 필요 * 재료 선택 제한	* 매우 높은 가격 * 후처리 필요 * 재료 선택 제한	* 높은 설비 투자 비용
적용 분야	* 정밀한 모델 제작 * 의료 * 치과 * 주얼리 * 패턴 제작	* 정밀한 금속 부품 제작 * 항공 우주 * 자동차 * 의료 * 금형 제작	* 고성능 금속 부품 제작 * 항공 우주 * 의료 * 임플란트
브랜드	3D Systems ProJet SLS, Formlabs Fuse 1	EOS M290, SLM Solutions SLM 280	Arcam A2X, GE Additive Concept Laser M2
	https://youtu.be/QsWnBlvXkCc?si=eCPvhX6LO9AXCJpx	https://youtu.be/FxzFzbi0wF4?si=zv-edKwuTwXnjZLB	https://youtu.be/CUeDevI6kyE?si=14MtV1caDyB57hxs

 

SLM Factory

https://youtu.be/5ySRHWFSykk?si=6xKOx-HX8wM0eWtm

5. 접착제 분사 방식  (Binder Jetting)
 - 석고나 수지, 세라믹 등 파우더 형태의 분말재료에 바인더(결합제) 를 선택적으로 분사하여 경화시키는 기술
 - 3DP, CJP, Ink-jetting
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구분	CJP	INK-JETTING
정의	Color Jet Printing	Inkjet 3D Printing, PolyJet
출력 방식	잉크젯 헤드로 접착제를 분사하여 분말을 결합	잉크젯 헤드로 액상 광중합 수지를 분사하여 쌓아 올림
사용 재료	석고, 폴리머 분말	액상 광중합 수지
출력 속도	빠름	중간
XY 해상도	600dpi ~ 1600dpi	600dpi ~ 1600dpi
Z 해상도	50µm ~ 200µm	16µm ~ 32µm
품질	중간	높음
가격	중간	높음
장점	* 풀 컬러 출력 가능 * 빠른 출력 속도 * 저렴한 가격	* 높은 정밀도 * 다양한 재료 사용 가능 * 복잡한 구조 제작 가능
단점	* 낮은 정밀도 * 제한적인 재료 선택 * 후처리 필요	* 높은 가격 * 지원 구조 필요
적용 분야	* 풀 컬러 모델 제작 * 교육 * 취미 * 제품 디자인	* 정밀한 모델 제작 * 의료 * 치과 * 주얼리 * 패턴 제작
브랜드	3D Systems Projet CJP 860Pro	Stratasys H350, Connex
	https://www.3dsystems.com/colorjet-printing	https://www.stratasys.com/en/guide-to-3d-printing/technologies-and-materials/saf-technology/

 
6. 고에너지 직접조사 방식[DED]  (Direct Energy Deposition)
 - 고에너지원(레이저빔, 전자빔, 플라즈마 아크 등)을 이용하여 입체 모델을 조형하는 기술
 - DMT, LMD, LENS
<!--td {border: 1px solid #cccccc;}br {mso-data-placement:same-cell;}-->

구분	DMT (Direct Metal Tooling)	LMD (Laser Metal Deposition)	LENS (Laser Engineered Net Shaping)
출력 방식	레이저를 이용하여 금속 분말을 선택적으로 용융	레이저를 이용하여 금속 분말을 선택적으로 용융	레이저를 이용하여 금속 분말을 선택적으로 용융
사용 재료	금속 분말 (알루미늄, 티타늄, 스테인리스강)	금속 분말 (알루미늄, 티타늄, 스테인리스강)	금속 분말 (알루미늄, 티타늄, 스테인리스강)
출력 속도	빠름	빠름	빠름
XY 해상도	50µm ~ 100µm	50µm ~ 100µm	50µm ~ 100µm
Z 해상도	20µm ~ 50µm	20µm ~ 50µm	20µm ~ 50µm
품질	높음	높음	높음
가격	매우 높음	매우 높음	매우 높음
장점	* 높은 속도 * 높은 정밀도 * 복잡한 구조 제작 가능	* 높은 속도 * 높은 정밀도 * 복잡한 구조 제작 가능	* 높은 속도 * 높은 정밀도 * 복잡한 구조 제작 가능
단점	* 매우 높은 설비 투자 비용 * 높은 기술 숙련도 필요	* 매우 높은 설비 투자 비용 * 높은 기술 숙련도 필요	* 매우 높은 설비 투자 비용 * 높은 기술 숙련도 필요
적용 분야	* 금속 부품 제작 * 항공 우주 * 자동차 * 의료 * 금형 제작	* 금속 부품 제작 * 항공 우주 * 자동차 * 의료 * 금형 제작	* 금속 부품 제작 * 항공 우주 * 자동차 * 의료 * 금형 제작
브랜드	Optomec, DMG Mori, Trumpf	EOS, SLM Solutions, Concept Laser	3D Systems, Arcam, GE Additive

 https://naver.me/GfbcATeP

(주)인스텍 기본정보 : 네이버 통합검색

7. 시트 적층 (Sheet lamination)
 - 얇은 필름이나 판재 형태의 소재를 단면형상으로 절단하고 열, 접착제 등으로 접착시켜가면서 적층시키는 기술
 - LOM, VLM, UC
<!--td {border: 1px solid #cccccc;}br {mso-data-placement:same-cell;}-->

구분	LOM (Laminated Object Manufacturing)	VLM (Vat Photopolymerization)	UC (Ultrasound Consolidation)
출력 방식	레이저를 이용하여 종이, 플라스틱 필름 등의 얇은 재료를 겹겹이 쌓아 올리는 방식	액상 광중합 수지에 광을 투사하여 선택적으로 경화시키는 방식	초음파 에너지를 이용하여 금속 와이어를 접합하여 3D 모델을 제작하는 방식
사용 재료	종이, 플라스틱 필름, 박판	액상 광중합 수지	금속 와이어 (알루미늄, 티타늄, 스테인리스강)
출력 속도	빠름	중간	느림
XY 해상도	100µm ~ 500µm	50µm ~ 100µm	200µm ~ 500µm
Z 해상도	50µm ~ 200µm	25µm ~ 50µm	100µm ~ 200µm
품질	중간	높음	낮음
가격	저렴	중간	높음
장점	* 저렴한 가격 * 빠른 출력 속도 * 다양한 재료 사용 가능	* 높은 정밀도 * 투명한 모델 제작 가능	* 높은 강도 * 내구성이 높음
단점	* 낮은 정밀도 * 계단 현상 발생 가능 * 후처리 필요	* 제한적인 재료 선택 * 후처리 필요	* 높은 가격 * 느린 출력 속도
적용 분야	* 빠른 프로토타입 제작 * 교육 * 취미 * 개인 제작 * 일부 소요품 제작	* 정밀한 모델 제작 * 의료 * 치과 * 주얼리 * 패턴 제작	* 금속 부품 제작 * 항공 우주 * 자동차 * 의료 * 금형 제작
브랜드	Mcor Technologies, LOM Systems	3D Systems Viper, Envisiontec Perfactory	Fabrisonic SonicLayer

 
3D 프린팅통합센터  https://www.3dgc.re.kr:446/html/main/index.asp

K-ICT 디바이스랩  https://www.devicelab.kr/

(사)한국3D프린팅협회  http://www.k3dprinting.or.kr/

(사)3D프린팅산업협회  http://www.3dpia.org/default/

3D융합산업협회  http://www.3dfia.org/

 

0415 7주차 개교기념일 온라인 대체수업

 

0422 8주차