레이저 소결의 장단점: 실무 가이드 (2025)

레이저 소결은 물건을 만드는 방법입니다. 레이저 소결은 레이저 녹이다 파우더 를 견고한 부품으로 만들 수 있습니다. 이 가이드는 이에 대한 모든 것을 배우는 데 도움이 될 것입니다.

레이저 소결이란 무엇인가요?

레이저 소결은 레이저 빔 작은 가루에 부딪힙니다. 가루가 뜨거워져 서로 달라붙습니다. 그런 다음 식어서 딱딱해집니다. 이 과정을 반복하여 전체 부품을 만듭니다. 레이저 소결은 선택적 레이저 소결 또는 SLS. 의 한 유형입니다. 적층 제조. 즉, 레이어별로 물건을 쌓아 올린다는 뜻입니다.

레이저 소결의 장점

1. 복잡한 모양을 만들 수 있습니다.

그리고 가장 큰 장점 레이저 소결의 장점은 매우 단단한 모양을 만들 수 있다는 것입니다. 만들 수 있다는 것입니다:

• 내부에 구멍이 있는 부품
• 곡선 및 굴곡이 있는 부품
• 다른 부품 안에 맞는 부품

레이저 소결을 사용하면 다음이 필요하지 않습니다. 지원 구조. 녹지 않는 파우더는 파트가 제작되는 동안 부품을 고정하는 데 도움이 됩니다. 이는 서포트가 필요한 다른 3D 프린팅 방식과 다릅니다. 언제 CNC 가공 부품을 만들려면 도구가 모든 지점에 도달할 수 있어야 합니다. 하지만 레이저 소결을 사용하면 절삭 공구로는 만들기 어려운 부품도 레이저로 만들 수 있습니다.

2. 재료 낭비 감소

레이저 소결은 쓰레기를 많이 만들지 않아서 좋습니다. 레이저로 녹지 않은 분말은 다시 사용할 수 있습니다. 즉

• 사용하지 않은 파우더 70-90%를 다시 사용할 수 있습니다.
• 버려지는 재료 감소
• 지구에 더 좋습니다

이를 통해 레이저 소결이 더 친환경 부품을 만드는 다른 방법보다

3. 한 번에 많은 부품 만들기

레이저 소결로 동시에 많은 부품을 만들 수 있습니다. 이를 일괄 생산. 하나의 빌드에 여러 파트를 넣을 수 있습니다. 도움이 됩니다:

• 더 빠르게 부품 제작
• 비용 절감
• 더 짧은 시간에 더 많은 부품 확보

NASA와 BMW와 같은 자동차 제조업체는 레이저 소결을 사용하여 한 번에 많은 부품을 제작합니다.

4. 튼튼하고 열에 강한 부품

레이저 소결로 만든 부품은 매우 튼튼합니다. 견딜 수 있습니다:

• 고열
• 강력한 힘
• 거친 사용

이러한 부품은 자동차, 비행기, 의료 도구에 잘 작동합니다. 모형뿐만 아니라 실제 부품으로도 사용할 수 있습니다.

레이저 소결의 단점

1. 거친 표면은 추가 작업이 필요함

하나의 큰 문제 레이저 소결의 단점은 부품의 표면이 거칠다는 것입니다. 부품의 느낌 그릿 사포처럼. 즉,

• 부품을 샌딩해야 할 수도 있습니다.
• 부품이 필요할 수 있습니다. 증기 스무딩
• 추가 작업은 시간과 비용을 추가합니다.

매우 매끄러운 부품이 필요한 경우 인쇄 후 많은 추가 작업이 필요할 수 있습니다.

2. 재료 선택의 폭이 넓지 않음

레이저 소결은 주로 플라스틱 분말 좋아요:

• 나일론(PA 11/12)
• TPU(고무와 유사한 플라스틱)
• 일부 플라스틱 믹스

만들고 싶다면 금속 부품 레이저 소결에는 특별한 종류가 필요합니다. DMLS (직접 금속 레이저 소결). 그러나 이것은 훨씬 더 많은 비용이 듭니다. 다음에 비해 CNC 밀링레이저 소결은 많은 재료에 사용할 수 있지만, 레이저 소결은 더 제한적입니다.

3. 부품에 작은 구멍이 있고 한 방향으로 약할 수 있습니다.

레이저 소결로 만든 부품에는 눈에 보이지 않는 작은 구멍이 있을 수 있습니다. 이를 다공성. 연구에 따르면 부품의 다공성은 0.7%~16%일 수 있습니다. 또한 부품은 위아래 방향(Z축)에서 더 약할 수 있습니다. 그 이유는

• 레이어가 서로 잘 붙지 않을 수 있습니다.
• 레이어 사이에 작은 균열이 생길 수 있습니다.
• 부품을 위아래로 당기면 더 쉽게 파손될 수 있습니다.

4. 기계 및 자재 비용이 많이 듭니다.

레이저 소결은 시작 비용이 저렴하지 않습니다. 기계 가격은 $100,000에서 $500,000 사이입니다! 파우더 재료도 일반 플라스틱보다 더 비쌉니다:

• 나일론 분말은 kg당 $80-$150입니다.
• 이것은 다른 방법의 플라스틱보다 훨씬 더 많습니다.

몇 가지 부품만 필요한 경우 다음과 같이 이미 이러한 기계를 보유하고 있는 서비스를 이용하는 것이 좋습니다. 정밀 가공 서비스.

5. 금형 제작 문제

레이저 소결을 사용하여 금속 주조용 금형을 만들려는 경우 문제가 발생할 수 있습니다:

• 금형의 크기가 맞지 않을 수 있습니다.
• 표면이 너무 거칠 수 있습니다.
• 금속 부품이 제대로 나오지 않을 수 있습니다.

레이저 소결이 가장 효과적인 곳

레이저 소결은 일부 작업에는 적합하지만 다른 작업에는 적합하지 않습니다. 레이저 소결이 가장 적합한 분야는 다음과 같습니다:

항공우주 부품

NASA와 보잉은 레이저 소결을 사용하여 제작합니다:

• 라이트 괄호
• 공기 덕트 부품
• 테스트 모델

의료 도구 및 부품

의사와 병원에서는 레이저 소결을 사용합니다:

• 바디 맞춤형 핏 부품
• 수술 도구
• FDA 승인 의료 기기

자동차 부품

BMW와 같은 자동차 제조업체는 레이저 소결을 사용합니다:

• 새로운 부품의 프로토타입
• 작업 중 부품을 고정하는 도구
• 맞춤형 자동차 부품

레이저 소결이 프로젝트에 적합할까요?

이 목록을 참고하여 레이저 소결이 작업에 적합한지 결정하세요:

✅ 다음과 같은 경우 레이저 소결을 사용합니다:

• 부품의 모양이 매우 복잡합니다.
• 적은 수의 부품(10~1,000개)이 필요합니다.
• 부품은 튼튼하고 잘 작동해야 합니다.
• 매끄러운 마무리는 필요 없습니다.
• 나일론 또는 이와 유사한 소재를 사용할 수 있습니다.

❌ 다음과 같은 경우 레이저 소결을 사용하지 마세요:

• 지출할 돈이 많지 않은 경우
• 표면이 매우 매끄러운 부품이 필요합니다.
• 수천 개의 동일한 부품이 필요합니다.
• 적은 예산으로 금속 부품이 필요한 경우
• 부품은 매우 단순한 모양입니다.

간단한 금속 부품의 경우, CNC 터닝 가 더 좋고 비용도 적게 들 수 있습니다.

레이저 신터링과 다른 3D 프린팅 유형 비교

레이저 소결이 다른 3D 프린팅 방식과 비교되는 방식은 다음과 같습니다:

레이저 소결에 대해 사람들이 자주 묻는 질문

레이저 소결에 대한 주요 사실

다음은 레이저 소결에 대한 몇 가지 중요한 수치입니다:

• 자유로운 디자인90%+ 기존 제조보다 더 많은 디자인 옵션[^1]
• 자료 사용: 70-90%의 미사용 분말 재활용 가능
• 다공성: 부품 내부에 0.7~16%의 작은 구멍이 있을 수 있습니다[^2].
• 표면 거칠기: 후처리 없이 10~25μm 사이의 Ra 값[^5]
• 비용: 기계 비용 $100K-$500K, 분말 비용 kg당 $80-$150[^3]
• 무게 절감: 기존 방식보다 최대 40% 더 가벼운 부품[^4]
• 시간 절약: 복잡한 부품의 경우 최대 70% 더 빠른 생산[^4]

레이저 소결 성공의 실제 사례

예 1: NASA의 우주선 부품

NASA는 레이저 소결을 사용하여 인공위성용 브래킷을 만들었습니다. 부품은

• 기존 금속 부품보다 가벼운 40%
• 기존 방식보다 빠른 70% 제작
• 교체한 금속 부품만큼이나 튼튼한

예 2: 맞춤형 의료용 임플란트

의사들은 레이저 소결을 사용하여 완벽하게 맞는 임플란트를 만들었습니다. 이 부품들은

• 환자의 신체에 대한 99% 정확도
• 수술에 사용하도록 FDA 승인
• 환자의 치료 시간 단축

예 3: BMW의 자동차 부품

BMW는 레이저 소결을 사용하여 프로토타입 대시보드 부품을 제작했습니다. 이것은 절약되었습니다:

• 사출 금형 제작에 비해 50% 비용 비교
• 몇 주간의 대기 시간
• 빠른 디자인 변경 허용

최종 생각

레이저 소결은 복잡한 부품을 만들 수 있는 강력한 방법입니다. 다른 방법으로는 어렵거나 불가능한 모양을 만들 수 있습니다. 하지만 표면이 거칠고 재료 선택의 폭이 좁으며 비용이 많이 든다는 한계가 있습니다. 많은 작업에서, 신속한 CNC 가공 가 더 효과적일 수 있습니다. 최선의 선택은 필요한 것이 무엇인지에 따라 다릅니다. 복잡한 플라스틱 부품을 소량으로 제작해야 하는 경우 레이저 소결이 적합할 수 있습니다. 단순한 부품이 대량으로 필요한 경우에는 다른 방법이 더 좋을 것입니다. 기술이 발전하고 비용이 낮아지면 모든 종류의 부품을 만드는 데 레이저 소결이 더 보편화될 것입니다.

[^1]: Protolabs.com의 데이터는 레이저 소결로 격자 구조를 위한 90%+ 설계 유연성을 보여줍니다. [^2]: 과학적 연구에 따르면 레이저 소결 부품의 다공성은 0.7%에서 16%에 이르는 것으로 나타났습니다(NCBI 연구). [^3]: ScienceDirect의 비용 데이터에 따르면 SLS 장비의 범위는 $100K~$500K이며 재료비는 $80~$150/kg입니다. [^4]: 항공우주 분야의 사례 연구에 따르면 레이저 소결 부품은 40% 더 가볍고 생산 시간은 70% 더 빠를 수 있습니다. [^5]: 표면 거칠기 측정은 처리되지 않은 레이저 소결 부품의 경우 10~25μm의 Ra 값을 나타냅니다.