TrueForm과 폴리프로필렌 분말을 이용한 선택적 레이저 소결

초록

본 연구에서는 쾌속조형 기술의 한 가지인 선택적 레이저 소결 장치를 설계 및 제작하였다. 제작된 SLS 시스템은 CO2레이저, X -y테이블,분말공급장치, 엘리베이팅장치, 제어용 컴퓨터, 인터 페이스 등으로 구성되었다. 실제적인 가공형상 프로세스의 개발 과 3차원 원형모델을 제작하여 이 시스템의 유효성을 실험적으로 검증하였다. 소결체는 TrueForm과 폴리프로필렌 분말을 이용하여 CAD 데이터에 의해 설정된 레이저 빔의 경로에 따라 한 층씩 조 형된다. 소결체의 정도를 향상시키기 위한 가공변수들은 레이저 출력,주 사속도,주사간격,주사방식,분말의 특성 등이 있으며,또한 중요한 변수로 작용하는 결합밀도는 주사간격이 감소 할수롤 높아진다는 사실을 SEM 사진을 통해 규명하였다. 레이저 소결 형상은 가공변수의 조건에 따라 다른 형태를 보였 다. 폴리프로필렌 분말(100μm~300μm)을 소결하는 경우는 레이 저 출력을 10W로 지정하고, 주사속도는 30mm/sec로 하였을 때가 가장 소결이 잘된 형상을 보였으며, TrueForm(15μm~60μm)의 경 우는 레이저 출력이 3W,주사속도가 30mm/sec,주사간격은 0.1mm 일 때였다.