티타늄 적층 제조 서비스
산업용 티타늄 적층 제조: SLM/DMLS 3D 프린팅, 3~5일 쾌속 프로토타이핑, 소량 생산. 완전 밀도 Ti-6Al-4V, ASTM F2924, AS9100D.
Titanium Additive 프로세스 스펙트럼
복잡한 내부 형상의 레이저-분말 융합부터 래피드 프로토타이핑, 소량 생산까지 — 전체 티타늄 적층 제조 포트폴리오를涵盖하는 세 가지 적층 워크플로우.
3D 프린팅 (SLM / DMLS)
선택적 레이저 용융 & 직접 금속 레이저 소결고에너지 파이버 레이저가 순수 또는 합금 티타늄 분말을 층별로 완전히 용융 — 절삭 가공으로는 불가능한 내부 크로스 채널, 복잡한 격자 구조 및 유기적 형상을 구현합니다.
- 최대 400W Yb-파이버 레이저로 완전 밀도 Ti-6Al-4V 용융
- 내부 컨포멀 냉각 채널 및 격자 구조
- 최소 후처리를 위한 서포트 최적화 빌드 전략
- 공구 제약 없이 단일 부품 복잡성 구현
래피드 프로토타이핑
3~5일 내 기능성 부품 제공3~5영업일 내 납품되는 신속한 기능성 티타늄 프로토타입 — 물리적 적합성 검사, 형상 검증 및 기능 테스트를 위한 완전한 구조적 기계적 강도 보유.
- 최소 72시간 납기의 신속한 빌드 스케줄링
- 단조 Ti-6Al-4V에 상응하는 완전한 기계적 물성 (ASTM F1472 기준)
- 하드 툴링 투자 없는 반복 설계 사이클
- 생산 확정 전 적합성, 형상 및 기능 검증
소량 생산
10~1000+ 유닛, 툴링 상각 제로빌드 플랫폼 전체에 최적화된 네스팅 배열을 활용한 비용 효율적인 배치 생산 — 완전한 생산 등급 재료 특성을 유지하면서 기존 툴링의 높은 비용을 절감.
- 빌드 플랫폼 활용 극대화를 위한 최적화 부품 네스팅
- 모든 빌드 위치에서 일관된 기계적 물성
- 볼륨 기반 계층 가격 책정으로 배치 견적
- 디지털 인벤토리 — 주문형 인쇄로 창고 간접비 절감
3D Printing 기계 대시보드
산업용 SLM/DMLS 프린터 매개변수 — 티타늄 항공우주 및 의료용 생산에 맞게 보정 및 검증됨.
최대 빌드 볼륨 크기
항공우주 브래킷부터 의료용 임플란트까지 중형 티타늄 부품을 단일 빌드 사이클로 처리할 수 있는 산업용 빌드 챔버.
층 두께 영역
정밀 조정 가능한 층 해상도 — 초미세 표면 마감용 20 µm, 최대 빌드 속도용 60 µm — 부품 형상 요구 사항에 따라 조정 가능.
미세 레이저 스폿 직경
미세 형상 재현이 가능한 타이트한 파이버 레이저 포커스 해상도 — 최소 100 µm 벽 두께 및 복잡한 격자 노드 형상.
야금적 무결성 밀도
99.5% 이상의 상대 밀도를 초과하는 완전 밀도 티타늄 부품 — ASTM B311에 따른 아르키메데스 방법 및 단면 현미경 분석을 통해 검증.
사양은 EOS / Renishaw SLM 플랫폼에 적용됩니다. 기계적 특성은 ASTM F2924 (Ti-6Al-4V) 및 ASTM F3302 (적층 제조)에 따라 검증되었습니다.
Additive 품질 및 공정 관리
티타늄 3D 프린팅은 엄격한 대기 제어와 후공정 열 관리를 요구합니다. 결함이 없고 피로 정격된 부품을 보장하는 방법을 소개합니다.
엄격한 진공 아르곤 및 분말 무결성 관리
고온에서 티타늄의 극심한 산소 친화력으로 인해 SLM/DMLS 공정 중 미량의 O₂ 오염(>100 ppm)도 취성화, 산화물 개재물 형성 및 기계적 특성 저하를 유발합니다 — 연성 및 피로 수명이 항공우주 및 의료 허용 기준 이하로 감소합니다.
100ppm 미만 산소 모니터링 및 인증 ASTM F136 구형 분말
- 이중 지르코니아 센서를 통한 연속 모니터링으로 빌드 챔버 산소 ≤100ppm 유지 — 임계값 초과 시 자동 불활성 가스 퍼지 작동, 빌드 오염 방지
- 초고순도 아르곤(99.999%)을 보호 분위기로 사용 — 분말 베드 전체에 층류 불활성 가스 스윕을 유지하도록 유량 동적 조정, 난류 산소 유입 방지
- ISO 13485 준수 공급업체에서 공급받은 인증 ASTM F136 / F3001 구형 티타늄 분말 — 각 로트에 화학 조성 증명서 및 입도 분포(15-45 µm / 45-90 µm) 제공
- 폐쇄 루프 분말 처리 시스템: 체질 → 건조 → 아르곤 하에서 재순환 — 대기 노출 최소화 및 다중 빌드 생산 실행 전반에 걸쳐 분말 유동성 유지
잔류 응력 제거 및 HIP 대비
SLM/DMLS에 내재된 급속 용융 및 응고는 각 인쇄층 내에 급격한 열 구배를 생성합니다 — 이로 인해 빌드 플레이트에서 제거 시 부품 왜곡, 서포트 제거 시 기하학적 뒤틀림 및 사용 중 피로 성능 저하를 유발할 수 있는 고정된 잔류 응력이 발생합니다.
필수 진공로 응력 제거 및 후공정 HIP 통합
- 540-650°C에서 인쇄 후 진공 응력 제거 (ASME BPV Code 준수) — 빌드 플레이트 제거 직후 적용되어 서포트 제거 또는 2차 가공 전에 고정된 열 응력을 해제
- 전체 응력 제거 사이클 동안 진공로 분위기 ≤10⁻⁵ mbar 유지 — 티타늄 부품의 표면 산화 또는 알파-케이스 형성 방지
- HIP 준비 프로세스 흐름: 응력 제거 → 서포트 제거 → 900-950°C / 100-150 MPa에서 HIP → 최종 가공 — 내부 미세 기공을 폐쇄하고 방산 등급 피로 수명 달성
- ASTM F2924에 따른 기계적 특성 검증: HIP 후 인장 강도 ≥930 MPa, 항복 강도 ≥860 MPa, 연신율 ≥10% — 단조 Ti-6Al-4V 사양과 동등 이상
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