KR100659008B1 - 선택적 소결 억제 방법을 이용한 금속 부품 제작 - Google Patents

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Abstract

선택적 소결 억제(SIS: Selective Inhibition of Sintering) 기술은 바인더리스 금속 파우더로부터 3차원(3-D) 농축 금속 물체를 제조하는데 이용될 수 있다. 다수의 금속 분말층(205)이 제조 탱크(210)에 제공된다. 각 층마다, 그 층의 영역들은, 예컨대 세라믹 슬러리, 금속염 등의 소결 억제 재료(225)를 증착시키거나, 화학 약품 또는 집중 열 소스를 이용하여 금속 분말의 금속 입자를 산화시킴으로써 소결 억제된다. 각 층은 다음 층이 제공되기 전에 콤팩트화(235)된다. 이어서, 최종 콤팩트가 소결(240)될 수 있다. 원치 않는 소결부(250)는 소결 억제된(소결되지 않은) 영역에 의해서 형성된 경계부의 콤팩트로부터 제거되고, 그 물체는 추출된다(245).

Description

선택적 소결 억제 방법을 이용한 금속 부품 제작{METALLIC PARTS FABRICATION USING SELECTIVE INHIBITION OF SINTERING (SIS)}
관련 출원의 참고 사항
본 출원은 출원일이 2002년 7월 23일이고 발명의 명칭이 "Metallic Parts Fabrication Using Selective Inhibition of Sintering (SIS)"인 미국 특허 가출원 번호 제60/398,160호와, 출원일이 2000년 10월 26일이고 발명의 명칭이 "Selective Inhibition of Bonding of Powder Particles for Layered Fabrication of 3-D Objects"인 미국 특허 출원 번호 제09/698,541호를 우선권으로 주장한다.
프로토타입 부품과 같은 3차원(3-D) 물체는 컴퓨터 이용 설계(CAD) 데이터베이스로부터 직접 산출될 수 있다. 이러한 물체를 산출하는데에는 층 부가 공정을 포함하는 다양한 기술이 이용될 수 있다. 금속 부품을 제조하는 현재의 층 제작 방법은 통상, 금속 분말과 함께 혼합된 중합체 바인더를 이용한다. 예컨대, FDM(Fused Deposition Method) 제작 방법에서는 중합체 바인더와 금속 분말을 혼합하여 열 압출 노즐을 통해 공급되는 필라멘트를 만든다. 이어서, 생형(生型) (소결되지 않은) 부품은 층단위의 재료 압출에 의해서 형성된다. SLS(Selective Laser Sintering) 방식에서는 유리(遊離) 분말의 혼합물(중합체 및 금속 또는 중합 체 코팅 금속)이 얇은 층 안으로 확장해 들어가 레이저에 노출되고, 레이저는 생형 부품을 형성하도록 중합체 입자를 용융시켜 각 층의 선택된 영역의 금속 분말들을 결합시킨다. 다른 기술들은 몇 가지 변형을 갖는 유사 방법을 이용한다. 이어서, 생형 부품은 종래의 소결로(爐)에서 소결되어, 잔류 중합체가 제거된다.
전술한 방법에는 몇 가지 문제가 있다. 중합체 바인더를 이용하는 것은 소결 감소율에 크게 추가된다. 또한, 생형 부품체에 바인더가 존재하기 때문에, 농축 금속 부품을 생성하기가 곤란하다. 또한, 소결 동안에 중합체 바인더를 태우면 소결로에 제거하기 어려운 잔류물이 남아, 환경이 오염될 수 있다.
바인더리스 금속 분말을 이용하는 상용의 층 제작 방법들이 존재한다. 그러나, 이들 방법은 매우 고가의 고출력 레이저를 필요로 한다. 또한, 이들 방법에서는 돌출부를 갖는 부품의 제조가 곤란할 수 있다.
선택적 소결 억제(SIS: Selective Inhibition of Sintering) 기술은 바인더리스 금속 파우더로부터 3차원(3-D) 농축 금속 물체를 제조하는데 이용될 수 있다. 다수의 금속 분말층이 제조 탱크에 제공된다. 각 층마다, 그 층의 영역들은 소결 억제된다. 이것은, 예컨대 금속염(예컨대, 인산 칼륨) 또는 세라믹 슬러리 등의 소결 억제 재료를 증착시키거나, 레이저 또는 마이크로 토치 등의 집열 소스를 이용하여 금속 분말의 금속 입자를 산화시킴으로써 달성된다. 각 층은 다음 층이 제공되기 전에 콤팩트화된다. 이어서, 최종 콤팩트가 소결될 수 있다. 원치 않는 소결부는 소결 억제된(소결되지 않은) 영역에 의해서 형성된 경계부의 콤팩트로부 터 제거되고, 그 물체는 추출된다.
도 1a 및 도 1b는 선택적 소결 억제(SIS) 금속 공정을 설명하는 흐름도이다.
도 2는 SIS 금속 공정을 실시하는 예시적인 시스템의 사시도이다.
도 3a 내지 도 3d는 예시적인 거시 기계적 억제 방법을 도시하는 도면이다.
도 1a 및 도 1b는 주형 또는 중합체 바인더를 이용하지 않고서 금속 분말로 원하는 형상구조의 농축 금속 부품을 제조할 수 있는 선택적 소결 억제(SIS) 금속 공정에 대해서 설명하는 흐름도를 보여주고 있다. 원하는 형상구조는 컴퓨터 이용 설계(CAD) 모델에 의해서 제공될 수 있다. 정밀하게 형성된 기능적 금속 부품을 신속하게 제작하는 공정이 이용될 수 있다. 도 2는 공정 100에 이용될 수 있는 예시적인 공정소(所)를 보여주고 있다.
금속 분말은, 금속 분말을 확장하는 확장 수단인 롤러(215) 또는 패싱 블레이드(passing blade)를 이용하여 제조 탱크(210)의 얇은 층(205) 안으로 확장해 들어간다(단계 105). 압력 검출기를 탑재한 전동 프레스(220)는 새로 확장된 금속 분말층을 콤팩트화시켜, 지정된 밀도를 갖는 분말 베드(powder bed)를 생성한다(단계 110).
낮은 압력을 이용한 콤팩트화에 관련된 관심 사항은 콤팩트에 다수회의 압착을 가하는 경우에 있어서의 효과이다. 콤팩트가 제조 탱크 안에서 구성될 때, 콤팩트의 후속 층들이 쌓여 압착되므로 콤팩트의 하위 층들은 반복해서 압착력을 받게 되지만, 콤팩트의 상위 층들은 불과 수회의 압착을 받게 된다. 각 층이 받는 총압착력의 차에 의해서, 콤팩트에 밀도 변화가 생길 수 있다. 이러한 잠재적인 문제는 각 층을 압착시키는 압력이 소정 형태로 조정되는 압착 압력 프로그램을 개발함으로써 완화될 수 있다. 이러한 프로그램은 각 층이 콤팩트 제조 전반에 걸쳐서 대략 동일한 총압착력을 받도록 구성될 수 있다.
높은 압력으로 콤팩트화를 수행하면, 층 윗면의 불규칙한 입자의 변형이 증가될 수도 있다. 이것으로 인해서, 중간 층과 다음 층과의 결합력이 감소될 수 있다. 결국, 중간 층의 결합을 용이하게 하고 중간 층의 결합력이 약화되는 것을 방지하기 위해서 펀치 표면에 메시 인쇄(mesh engraving) 또는 거칠기를 도입할 필요가 있을 수 있다.
SIS 금속 공정은 중합체 바인더를 금속 분말과 미리 혼합하는 것을 요구하지 않기 때문에, 임의의 분말 또는 애플리케이션에서 수용 가능한 밀도의 생형 콤팩트(green compact)를 생성하는 것은 얇은 금속 분말층을 깔아 놓은 그대로 롤러에 의해서 전달되는 압착의 정도로 충분할 수 있다. 임의의 애플리케이션에서는, 예컨대 최종 부품이 다공성인 것을 의도하는 경우도 있다. 이 경우, 금속 분말층을 전동 프레스로 콤팩트화하는 것을 포함하는 별개의 공정 단계는 필요치 않을 수 있다. 금속 분말의 압착성과 콤팩트의 밀도는 재료, 입자 크기, 입자 형상, 층의 두께 및 압착 압력의 선택과도 관련이 있을 수 있다.
분말 베드 내의 임의의 구역(즉, 층의 프로파일, 해치 형태, 임의의 층 표면 구역)에 대한 소결을 억제(즉, "소결 억제" 영역)시키는 메카니즘이 이용된다(단계 115). 다양한 화학적 및/또는 기계적 억제 방법이 이용될 수 있다.
일 실시예에서는 미세한 오리피스를 갖는 잉크젯 프린터 헤드 또는 압출 노즐(225)을 이용하여 금속 분말의 특성을 바꾸는 화학 작용제를 방출한다. 예컨대, 산성제 도는 다른 화학적 활성제를 이용하여 금속염을 생성하고, 금속염은 가열에 의해서 분해되어 금속 산화물을 만들어낸다. 금속 산화물은 비귀금속보다 소결 온도가 높은 것이 일반적이다. 금속 산화물은 영향받은 입자의 표면에 또는 영향받은 입자의 전체에 생성될 수 있다. 이와 달리, 선택된 금속 분말은 산소가 있을 때, 적당한 전력을 갖는 스캐닝 레이저 빔 또는 분말 베드 상에서 로보트에 의해서 이동될 수 있는 마이크로 토치를 이용하여 산화될 수 있다.
콤팩트화는 금속과, 억제제 및, 유리되고 압착된 분말에서의 화학적 침투와 같은 요인의 선택에 따라서 화학적 억제의 전 또는 후에 수행될 수 있다. 재배열은 기기의 제어 소프트웨어의 단순한 변경에 의해서 달성될 수 있다. 어느 경우든, 히터를 이용하여 화학 반응을 촉진시키고 각 층마다 억제제 화학 약품을 건조시킬 수 있다. 억제 처리 및 소결 처리 후에 남은 화학 약품종은 소결된 재료의 분리와 완성된 부품의 추출을 용이하게 하기 위해 공통 용매에서 잘 깨지거나 녹기 쉬워야 한다. 화학적 억제 재료를 닦아내어 프레스면을 세정하는 자동 세정 공정을 이용하여, 후속 층 표면의 오염을 방지할 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
많은 금속 및 합금은 화학 반응에 내성이 있다. 이러한 합금의 분말은 이러한 재료의 예이다. 이들의 경우에, 분말의 소결을 방지하는 기계적 억제가 이용될 수 있다. 기계적 억제는 공통 금속에 대한 화학적 억제에도 바람직할 수 있다. 금속을 에칭 또는 산화시키는데 이용되는 화학 약품의 대부분은 생명체에 자극을 주거나 유해하므로, 임의의 상황에서 안전과 환경 문제를 일으킨다.
일 실시예에서는 거시 기계적 억제 방법이 이용될 수 있다. 도 3a 내지 도 3d는 예시적인 거시 기계적 억제 방법을 보여주고 있다. 세라믹 슬러리(305)(또는 매우 높은 소결 온도를 갖는 다른 어떤 압출가능 또는 프린트가능 재료)는 이미 압착된 분말층(310) 위에 증착될 수 있고(도 3a), 건조된 경우에, 새로운 분말층(315)이 깔릴 수 있다(도 3b). 이와 같이 하여, 증착된 세라믹은 억제 경계부에서 금속 분말 영역을 분리시키는 벽으로서 작용한다. 슬러리의 증착 높이는 유리된 상태의 분말층 두께에 가까워야 한다. 패싱 블레이드(320)를 이용하여, 세라믹 증착부의 윗면에서 분말 확장 롤러가 남길 수 있는 유리 금속 분말을 제거할 수 있다(도 3c). 이어서, 예컨대 프레스(325)에 의해서 층의 콤팩트화가 수행될 수 있다(도 3d). 억제 재료를 닦아내어 프레스면을 세정하는 자동 세정 공정을 이용하여, 후속 층 표면의 오염을 방지할 수 있다.
압착 단계에서의 치수 제어에서는 선택된 세라믹의 압착성이 금속 분말의 압착성과 가까운 것을 필요로 할 것이다. 또한, 소결 후의 세라믹 재료와 금속 재료의 수축차도 역시 치수 제어에 영향을 미칠 수 있다.
다른 실시예에서는 미시 기계적 억제 방법이 이용될 수 있다. 금속염 용액과 같은 용액이 콤팩트화 전에 잉크젯 프린팅을 이용하여 생형 분말층의 선택 구역에 도포될 수 있다. 용액 내의 수분은 증발하고, 형성된 염분 결정은 억제 경계부의 금속 분말 입자와 분리된다. 많은 금속에 대한 후보에는 인산 칼륨(K3PO4)이 있 고, 이것은 수용성이며 용융점이 1300°보다 높다.
금속염에 관해서 설명되었지만, 소결 억제 재료는 건조된 경우에 높은 소결 온도를 갖는 결정 또는 다른 고체 형태로 되는 다른 어떤 용액이어도 좋다.
분말 콤팩트를 포함하는 경계부(230)가 생성될 수 있다(단계 120). 이 공정 단계는 생형 분말 블록을 소결로에 전달하는 것을 용이하게 하는데 이용될 수 있다. 구리와 같은 임의의 금속에서는, 이와 같이 압착된 분말 입자가 냉간 용접(cold weld) 현상에 의해서 다른 분말 입자에 느슨하게 접착하므로 이 단계가 불필요할 수 있다. 냉간 용접은 제조 탱크 내부와 동일한 형상을 갖는 응집체로서 생형 콤팩트가 제조 탱크로부터 추출될 수 있도록 충분한 생형 콤팩트 강도를 생성시킬 수 있다.
냉간 용접을 생략하면, 외층과 내층간의 결합력이 약할 수 있다. 이러한 사실은 초합금과 같은 임의의 금속에 대해서 진실일 수 있다. 이러한 경우에는 소결로로 전달하기 위한 응집체를 제조 탱크로부터 추출하기에 충분한 응집성을 생성하도록 각 층의 주변부에 접착제를 프린트할 필요가 있을 수 있다. 각 층마다, 부품 프로파일의 주변부의 분말 베드에 접착액이 증착될 수 있다. 이 증착의 프로파일은 사각형 또는 원형과 같이 단순한 형상일 수 있다. 모든 층이 완성되면, 이 접착제에 의해서, 3-D 부분을 포함하는 선택된 분말 구역의 주위에 고체 컨테이너가 생성된다. 이와 달리, 제조 탱크와 그의 피스톤은 텅스텐과 같은 고내온성 금속 또는 세라믹으로 제작될 수도 있다. 제조 탱크 어셈블리는 기기로부터 착탈 가능하고 소결로로 이송 가능한 것으로 설계될 수 있다.
상기 단계들을 통해서 모든 층이 완성된 후에, 콤팩트화된 금속 분말 블록(235)은 제조 탱크로부터 추출되어 종래의 소결로(240) 안에 배치될 수 있다(단계 125). 최초에 제조 탱크 피스톤 위에 배치되어 첫번째 분말층이 위에 확장되는 세라믹 베이스 플레이트 기판은 소결되지 않은 분말 블록을 안전하게 집어들어 그 세라믹 베이스 플레이트 기판과 함께 소결로로 이송하는데 이용될 수 있다. 소결 및 냉각(단계 130) 후에, 소결된 블록은 소결로로부터 제거되고, 도 1a 및 도 1b에서 보여주는 바와 같이, 부품(245)은 소결이 억제된 표면에서 분리됨으로써 원치 않는 소결부(250)로부터 추출된다(단계 135).
임의 타입의 금속의 경우에는 [대량 소결(bulk sintering)보다는] 층단위 소결이 수행될 수 있다. 이 공정은 SIS 중합체 공정과 매우 비슷할 것이지만, 기기에 각 층의 금속 분말 입자를 소결 또는 용융시키는 가열 장치가 탑재되어야 한다. 가스 토치, 초고온 전기 필라멘트 또는 다른 수단의 어레이가 이용되어도 좋다. 금속 분말의 산화를 방지하기 위해서 산소가 없는 공간을 만드는 기기 작업 구역을 격리시키는 것이 필요할 수도 있다. 따라서, 기기의 작업 구역은 진공 또는 소망의 가스(예컨대, 비활성 가스 또는 질소)에서 소결 능력을 갖는 종래의 소결로와 유사할 수 있다. 산화되지 않는 임의의 금속 분말(예컨대, 스테인리스 스틸)의 경우에는 이러한 격리가 필요하지 않을 수 있다.
가열 장치는 각 층에서 선택된 영역을 소결하여 분말의 낭비를 줄일 수 있다. 토치 어레이에서, 예컨대, 이 과정은 임의의 토치를 선택적으로 턴온 또는 턴오프시킴으로써 수행될 수 있다. 이와 달리, 초고온 전기 필라멘트 어레이는 선택 된 영역을 소결시키는데 이용될 수 있고, 이 전기 필라멘트들은 전류에 의해서 또는 셔터에 의해서 선택적으로 턴온 또는 턴오프될 수 있다.
SIS 금속 공정은 소결 감소율에 크게 추가되고 소결로 안에 원치 않는 잔류물을 남기는 중합체 바인더를 이용하지 않고 농축 금속 부품을 만들 수 있다. 또한, 분말 내에 중합체 바인더가 없으면 제작의 정밀도를 더욱 높일 수 있다. 다른 이점으로는, 중합체 바인더를 태울 때 생기는 바람직하지 않은 환경 영향의 제거와, 태워진 바인더 잔류물에 의한 소결로 오염의 제거 등이 있다. SIS 금속 공정은 돌출부를 포함할 수 있는 복잡한 형상구조를 갖는 부품의 제조를 가능하게 한다. 또한, 이러한 공정에서는 레이저 발생기와 같은 고가의 구성요소를 이용하지 않기 때문에, 기기 비용이 비교적 저렴하다.
이상, 여러 실시예에 대해서 설명하였다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형이 만들어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 흐름도에서 나타낸 단계는 일부 생략되거나 무순(無順)으로 수행될 수 있으며, 그렇다고 하라도, 소망의 결과를 만들어낸다. 따라서, 그 밖의 실시예들이 특허 청구 범위의 범위 내에 있다.

Claims (40)

  1. 금속 부품을 제조하는 방법에 있어서,
    금속 분말층을 제공하는 금속 분말층 제공 단계와,
    상기 금속 분말층의 하나 이상의 영역을 소결 억제하는 소결 억제 단계와,
    복수의 층에 대해서 상기 금속 분말층 제공 단계와 상기 소결 억제 단계를 반복하는 단계와,
    상기 복수의 층을 조밀하게 하여 콤팩트를 형성하는 콤팩트 형성 단계와,
    상기 콤팩트를 소결하는 콤팩트 소결 단계와,
    상기 콤팩트의 소결 억제된 상기 영역에 의해서 형성된 경계부의 하나 이상의 소결부를 제거하는 소결부 제거 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소결부 제거 단계는 상기 콤팩트로부터 3차원(3-D) 금속 물체를 추출하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 콤팩트 형성 단계는 각 층을 조밀하게 한 후에 그 층 위에 다른 층을 제공하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  4. 제3항에 있어서, 각 층의 하나 이상의 영역을 소결 억제시킨 후에 그 층을 조밀하게 하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  5. 제3항에 있어서, 각 층의 하나 이상의 영역을 소결 억제시키기 전에 그 층을 조밀하게 하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 콤팩트 형성 단계는 상기 층을 프레스면으로 누르는 단계를 포함하고, 또한, 연속하는 각 층 사이에 상기 프레스면을 세정하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 소결 억제 단계는 상기 층의 하나 이상의 영역에 소결 억제 재료를 증착시키는 증착 단계를 포함하는 것인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 증착 단계는 노즐을 통해서 상기 소결 억제 재료를 압출하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 증착 단계는 상기 소결 억제 재료를 프린터 헤드로 프린트하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 소결 억제 재료는 건조 시에 높은 소결 온도에서 결정 또는 다른 고체 형태로 되는 용액을 포함하는 것인 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 소결 억제 재료는 금속염을 포함하는 것인 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 금속염은 인산 칼륨(K3PO4)을 포함하는 것인 방법.
  13. 제7항에 있어서, 상기 소결 억제 재료는 세라믹 슬러리를 포함하는 것인 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 소결 억제 단계는 상기 하나 이상의 영역의 금속 분말 입자를 산화시키는 산화 단계를 포함하는 것인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 산화 단계는 산소가 있을 때 상기 금속 분말 입자를 가열하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 산화 단계는 상기 하나 이상의 영역 위에 레이저를 스캐닝하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 산화 단계는 상기 하나 이상의 영역에서 마이크로 토치를 이동시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 금속 분말은 바인더리스 분말을 포함하는 것인 방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 콤팩트 형성 단계는 상기 복수의 층의 금속 분말 입자를 냉간 용접하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  20. 제1항에 있어서, 블록을 형성하도록 상기 복수의 층에 경계부를 생성하는 경계부 생성 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 경계부 생성 단계는 각 층의 주변에 접착제를 증착시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
  22. 금속 부품을 제조하는 장치에 있어서,
    복수의 금속 분말층을 확장하는 확장 수단과,
    상기 금속 분말층을 압착하는 프레스와,
    상기 복수의 금속 분말층의 하나 이상의 영역을 소결 억제하는 소결 억제 수단과,
    상기 복수의 금속 분말층으로 형성된 콤팩트의 금속 분말을 소결시키는 소결로를 포함하는 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 확장 수단은 롤러를 포함하는 것인 장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 확장 수단은 블레이드를 포함하는 것인 장치.
  25. 제22항에 있어서, 상기 소결 억제 수단은 상기 하나 이상의 영역에 소결 억제 재료를 증착시키는 증착 수단을 포함하는 것인 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 증착 수단은 상기 소결 억제 재료를 압출하는 노즐을 포함하는 것인 장치.
  27. 제25항에 있어서, 상기 증착 수단은 상기 소결 억제 재료를 프린트하는 프린터 헤드를 포함하는 것인 장치.
  28. 제25항에 있어서, 상기 소결 억제 재료는 금속염을 포함하는 것인 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 금속염은 인산 칼륨(K3PO4)을 포함하는 것인 장치.
  30. 제25항에 있어서, 상기 소결 억제 재료는 세라믹 슬러리를 포함하는 것인 장치.
  31. 제22항에 있어서, 상기 소결 억제 수단은 상기 하나 이상의 영역의 금속 분말 입자를 산화시키는 스캐닝 가능한 레이저를 포함하는 것인 장치.
  32. 제22항에 있어서, 상기 소결 억제 수단은 상기 하나 이상의 영역의 금속 분말 입자를 산화시키는 제어 가능한 마이크로 토치를 포함하는 것인 장치.
  33. 제22항에 있어서, 상기 금속 분말은 바인더리스 금속 분말을 포함하는 것인 장치.
  34. 제22항에 있어서, 연속하는 각 층을 조밀하게 하기 전에 상기 프레스의 표면을 세정시키는 세정 수단을 더 포함하는 것인 장치.
  35. 제22항에 있어서, 상기 복수의 금속 분말층의 각 층을 가열하는 히터를 더 포함하는 것인 장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 히터는 선택적으로 턴온 또는 턴오프되는 가스 토치들의 어레이를 포함하는 것인 장치.
  37. 제35항에 있어서, 상기 히터는 전류 또는 셔터에 의해서 선택적으로 턴온 또는 턴오프되는 고온 전기 필라멘트들의 어레이를 포함하는 것인 장치.
  38. 금속 부품을 제조하는 방법에 있어서,
    금속 분말층을 제공하는 금속 분말층 제공 단계와,
    상기 금속 분말층의 하나 이상의 영역을 소결 억제하는 소결 억제 단계와,
    상기 금속 분말층을 조밀하게 하는 콤팩트화 단계와,
    상기 금속 분말층의 금속 분말을 소결시키는 소결 단계와,
    복수의 층에 대해서 상기 금속 분말층 제공 단계, 상기 소결 억제 단계, 상기 콤팩트화 단계, 및 상기 소결 단계를 반복하는 단계와,
    콤팩트의 소결 억제된 상기 영역에 의해서 형성된 경계부의 하나 이상의 소결부를 제거하는 소결부 제거 단계를 포함하는 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 소결부 제거 단계는 상기 콤팩트로부터 3차원(3-D) 금속 물체를 추출하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  40. 제38항에 있어서, 상기 콤팩트화 단계는 상기 소결 억제 단계 이전에 수행되는 것인 방법.
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