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e-뉴스레터에서는 3회에 걸친 연속 기획으로 3D프린팅 기술의 여러 방식 중에서 산업용 프린팅 기술로 최근 주목받고 있는 레이저를 이용한 메탈소재의 적층 제조기술을 통해 복잡형상, 특수 기능성 부가, 고청정화 및 생산성 향상에 관한 연구 및 산업 동향을 파악하여 국내의 메탈 적층 제조기술과 응용제품 산업의 발전 방향을 모색하고 이를 위해서 레이저 기술의 필요성과 중요성을 논의하고자 함

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1회에서는 레이저를 이용한 메탈적층 기술의 개념 및 정의와 기술의 필요성을 2회에서는 국내ㆍ외 메탈기반 적층 기술현황과 시장동향을 3회에서는 응용제품과 레이저 광원 기술의 현황을 통해 국내 레이저 3D 프린팅 기술의 현주소를 알아본다.

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메탈 적층 제조기술은 레이저/전자빔 등의 에너지를 이용하여 입자상태의 메탈 분말을 일부 또는 전부 녹이거나, 저융점 결합제를 녹여 결합하는 방식으로 한층 쌓아 3차원의 복잡 형상 제품을 제조하는 기술임

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이러한 메탈 적층 제조기술의 특징은 제품의 내부설계와 복합소재 적용이 가능하여 열교환기와 금형 냉각 채널과 같은 복잡한 형상의 제품 제작이 가능하며, 기존 메탈 제품의 추가적인 기능부가 및 보수 등이 가능한 제조기술임

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메탈 적층기술은 메탈을 한층씩 쌓아서 복잡한 형상의 정밀부품을 제작하는 적층 제조기술(Additive Manufacturing)과, 기존의 재료를 절단(cutting)이나 천공(drilling)을 통해 부품을 제거하면서 가공하는 기술(Subtractive Manufacturing)이 병행되어야하는 공정의 특징이 있음

그림 1. Powder bed fusion형 메탈적층제조 장치 개념도

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현재 자동차, 금형, 의료 및 항공부품 등 많은 제조 분야에 적용되고 있으며, 기존의 RP 공정과 유사하게 시작품 개발에서 시장진입 기간의 단축 및 수명향상 등 다양한 산업분야에 큰 영향을 끼치고 있음

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기존 적층 제조 공정의 고효율/대형화 및 기계 가공 등 후공정 연계를 통해 자동차/항공/금형 등 주력산업분야에 대응한 Ti/W/Mo 등 고부가가치 특수합금 소재의 제품화 기술 및 이를 위한 핵심 공정기술 개발이 요구되고 있음

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메탈 적층 기술의 핵심은 고출력 레이저 광원이며, 이러한 레이저 광원을

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