SLS

Selective Laser Sintering
선택적 레이저 소결 조형

DARPA사의 후원하에 1980년대 중반, 텍사스 오스틴 대학의 칼 데커드 박사와 조 비먼 박사에 의해 개발되고 특허 출원한 기술입니다. 데커드와 비먼 박사는 이 기술 기반의 머신을 개발하고 제공하는 회사인 DTM사를 설립하고 운영합니다. 그리고 2001년 3D Systems사에 인수합병 되었습니다.

이 기술은 소결(C 항목 참조) 방식으로, 대량의 작은 입자의 플라스틱 분말이나 금속 분말, 세라믹 또는 유리 분말을 높은 열의 레이저로 녹여 적층시켜 입체 조형 하는 방식입니다. 한 층씩 분말을 갈아가며 레이저로 가열해 조형하면 파우더 베드가 낮아지며 다음 층에 열을 가해 조형을 합니다. 이러한 과정이 반복됩니다. 프로세스는 SLA나 DLP 같은 광 경화성 수지 조형 방식과 유사하지만 여분의 분말로 조형체가 덮여 있기 때문에 서포터가 필요없는 것이 장점입니다. 서포터 제거 과정이 없어 비교적 정확한 치수의 인쇄물을 얻을 수 있습니다. 다만 인쇄가 끝난 후 덮여있던 분말체를 털어내는 후처리 과정이 매우 번거롭습니다.

+ 기술 원리

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레이저를 조사합니다.
다이내믹 미러가 X,Y 축으로 움직이며 전달받은 레이저 빔을 조형 분말함(Build platform)에 정확히 전달합니다.
조형 분말함 안에 있던 원료 분말이 레이저 빔에 의해 소결됩니다.
보충 분말함이 정해진 층의 두께만큼 상승합니다.
보충 분말함 밖에서 대기하고 있던 레벨링 롤러가 여분의 원료 분말을 조형 분말함으로 밀어 보충해줍니다.
조형 분말함은 정해진 층의 두께만큼 내려갑니다.

A _레이저(Laser)

원료 분말을 소결하는 레이저 빔을 조사합니다. 정밀도가 매우 높으며 제어에 높은 기술이 요구됩니다.

B _다이내믹 미러(Dynamic Mirror)

조형 분말함의 조형 범위 안에서 X, Y 축으로 레이저 빔을 정교하게 조사하는 역할을 합니다.

C _소결(Sintering)

고체의 가루를 틀 속에 넣고 프레스로 적당히 눌러 단단하게 만든 다음 그 물질의 녹는점에 가까운 온도로 가열했을 때 가루가 서로 접한 면에서 접합이 이루어지거나 일부가 증착(蒸着)하여 서로 연결되어 한 덩어리로 됩니다. 이와 같은 방법으로 보통 금속제품을 만드는데, 원래 녹는점이 높아서 녹이기 어려운 텅스텐에 처음 사용되었다고 합니다. 구멍이 있는 고체를 만들거나, 녹였을 때 혼합되지 않는 두 물질의 복합재료(예_ 금속과 세라믹 등)를 만드는 데 사용되기도 합니다.

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