EBF 방식의 3D 프린터에 대해 알아봅시다.

오늘은 EBF 방식의 3D 프린터에 대해 소개해드리려고 합니다.

 

EBF란 Electron Beam Freeform Fabrication의 약자로서, NASA Langley Research Center (LaRC)에서 주도하고 있는 기술입니다.

 

먼저 동영상 보시죠. 1분 47초부터 보시면 됩니다.

 

 

EBF 방식은 용융된 와이어(wire) 형태의 원료에 전자빔(electron beam)을 조사하여 경화시켜 적층하는 방식으로, 무중력 공간에서도 3D 프린팅을 할 수 있도록 개발된 방식입니다. 보통 알루미늄 합금(2219 aluminum)이나 티타늄 합금(Ti-6-4)을 사용한다고 합니다.

(출처 : 나사 연구실 홈페이지)

 

위의 그림과 같이 vacuum chamber에서 진행되며, 보통 1 x 10^-4 torr 또는 그 이하의 진공상태로 진행됩니다.

 

이 EBF 방식의 3D 프린팅 방식은 원료(feedstock)를 사용함에 있어서 거의 100%의 효율성을 보이며(원료 손실 거의 없이 다쓰니까요), 가용전력(power usage)에서는 95% 효율성을 보인다고 합니다.

 

이 3D 프린터 방식을 나사(NASA)에서 왜 개발하는지 아시겠지요? 이 EBF 방식은 진공상태에서 작동이 가능하기 때문에 무중력 상태, 즉 우주공간에서도 사용가능합니다. 사실 우주에서 우주선 내부의 부품이 고장나거나 어떤 조형물이 필요할 경우 이를 지구에서 우주로 운반하는 것보다는 직접 만드는게 훨씬 효율적입니다. 이 경우 3D 프린터는 막강한 힘을 보여줄 수 있다는 것이지요.

 

 

 

이 EBF 방식의 3D 프린터로 만들어진 결과물은 다음과 같습니다.

 

 

 

(출처 : Mathwork 홈페이지)

 

 

(출처 : 나사 연구실 홈페이지)

 

 

(출처 : 나사 연구실 홈페이지)

 

이 EBF 방식의 3D 프린팅 방식은 진공 챔버의 크기 및 사용 가능한 와이어 원료의 양이 제한적이기 때문에 소형의 조형물만 제조 가능하다는 단점이 있으며, 위의 결과물들을 보시면 아시겠지만 정밀도나 표면 조도가 그리 높지 않습니다. 대신 제작속도와 강도는 우수한 편이며, 사실.. 무중력 상태인 우주공간에서 3D 프린팅을 할 수 있다는 그 자체만으로도 엄청난(?!) 메리트가 있는 것이지요.

 

 

 

오늘은 EBF 방식의 3D 프린터에 대해서 알아보았습니다.

 

여러 3D 프린팅 방식에 대한 포스팅은 앞으로도 계속됩니다~!

 

 

 

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