KR102056100B1

KR102056100B1 - 3d 프린팅 방법

Info

Publication number: KR102056100B1
Application number: KR1020170040973A
Authority: KR
Inventors: 유동우; 이진규
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2019-12-17
Also published as: JP2019512612A; CN109070210B; KR20170113415A; CN109070210A; US20190160531A1; EP3437842B1; US11577315B2; EP3437842A1; EP3437842A4

Abstract

본 출원은 3D 프린팅 방법을 제공한다. 본 출원에서는, 효율적으로 3D 프린팅을 진행할 수 있는 방식으로서, 예를 들면, 미세한 부분까지 정밀하게 구현된 입체 형태를 보다 신속하고, 효율적으로 제조할 수 있는 3D 프린팅 방법을 제공할 수 있다.

Description

3D 프린팅 방법{3D Printing Method}

본 출원은 3D 프린팅 방법에 대한 것이다.

3D(three dimension) 프린팅은, 통상적으로 일련의 소재의 층을 겹쳐 쌓는 과정을 통해 3D 물체를 형성하는 다양한 제조 과정이다.

3D 프린팅 방식으로는 일반적으로 감광성 수지를 가공하는 자외선(UV: Ultraviolet) 레이저를 채용하는 스테레오 리소그래피 방식, 감광성 수지를 가공하는 자외선 램프를 이용하는 잉크젯 프린터 방식, 플라스틱 압출성형 방식 및 액상 바인더 퇴적 방식 등이 알려져 있다.

3D 프린팅은 제품 개발, 데이터의 가시화, 전문 분야의 제작 및 제조 등의 분야에 응용될 수 있다. 적용될 수 있는 분야는, 건축, 구조(AEC), 공업 디자인, 자동차, 항공 우주 산업, 엔지니어링, 치과 및 의료 산업, 생물 공학(인간 조직 보충), 패션, 신발, 보석류, 안경류, 교육, 지리 정보 시스템, 식품 또는 많은 다른 분야를 포함해 다방면에 걸쳐 있다.

본 출원은, 3D 프린팅 방법에 대한 것이다. 본 출원에서는 목적하는 입체 형태를 정밀하며, 다양한 성질을 가지도록 형성할 수 있는 3D 프린팅 방식을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 출원의 3D 프린팅 방법은, 특정 전도성 금속을 포함하는 금속 분말 또는 상기 전도성 금속이나 금속 분말을 포함하는 슬러리를 사용하여 성형한 입체 형상에 전자기장을 인가하는 단계를 포함한다. 상기에서 입체 형상의 형성과 그 입체 형상으로의 전자기장의 인가는 동시에 수행되거나, 시간차를 가지면서 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 금속 분말 또는 슬러리를 사용한 입체 형상의 성형이 전자기장 내에서 진행되거나, 혹은 상기 금속 분말 또는 슬러리를 적어도 전자기장 경유에 경유시킨 후에 상기 입체 형상을 형성하거나, 혹은 일단 입체 형상을 형성한 후에 상기 전자기장을 상기 입체 형상에 인가할 수 있다. 상기 전도성 금속은, 전자기장 내에서 유도 가열에 의해 발열될 수 있다. 따라서, 상기 금속 분말의 입경 내지 형태, 전자기장의 세기, 입체 형상의 형성 방식 등을 제어하게 되면, 상기 금속 분말은, 입체 형상의 유지에 적합한 상태로 용융될 수 있고, 그와 같이 용융되어 입체 형상을 유지한 상태에서 소결될 수 있다. 또한, 입체 형상의 구현의 소재로서 금속 분말 또는 그를 포함하는 슬러리가 적용됨으로써, 보다 정밀하고, 미세한 형태까지 목적한 바대로 구현할 수 있으며, 해당 입체 형상의 형성을 신속하게 진행할 수 있다. 상기에서 금속 분말 또는 슬러리를 사용하여 입체 형태를 성형하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 분사 또는 토출 방식 등이 적용될 수 있다.

본 출원에서 사용되는 금속 분말은, 분말 형태이면서 금속을 주성분으로 포함할 수 있다. 상기에서 금속을 주성분으로 한다는 것은, 전체 중량을 기준으로 금속의 비율이 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상, 90 중량% 이상 또는 95 중량% 이상인 경우를 의미한다. 상기 주성분으로 포함되는 금속의 비율의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 100 중량%, 99 중량% 또는 98 중량% 정도일 수 있다.

상기 금속 분말은, 소정 상대 투자율과 전도도를 가지는 금속을 적어도 포함할 수 있다. 이러한 금속의 적용을 통해 전자기장 내에서 금속 분말 또는 슬러리는, 적정한 수준으로 용융 및 소결될 수 있다.

예를 들면, 상기 금속으로는, 상대 투자율이 90 이상인 금속이 사용될 수 있다. 상대 투자율(μ_r)은, 해당 물질의 투자율(μ)과 진공속의 투자율(μ₀)의 비율(μ/μ₀)이다. 상기 금속은 상대 투자율이 95 이상, 100 이상, 110 이상, 120 이상, 130 이상, 140 이상, 150 이상, 160 이상, 170 이상, 180 이상, 190 이상, 200 이상, 210 이상, 220 이상, 230 이상, 240 이상, 250 이상, 260 이상, 270 이상, 280 이상, 290 이상, 300 이상, 310 이상, 320 이상, 330 이상, 340 이상, 350 이상, 360 이상, 370 이상, 380 이상, 390 이상, 400 이상, 410 이상, 420 이상, 430 이상, 440 이상, 450 이상, 460 이상, 470 이상, 480 이상, 490 이상, 500 이상, 510 이상, 520 이상, 530 이상, 540 이상, 550 이상, 560 이상, 570 이상, 580 이상 또는 590 이상일 수 있다. 상대 투자율이 높을 수록 후술하는 유도 가열을 위한 전자기장의 인가 시에 보다 높은 열을 발생하게 되므로 그 상한은 특별히 제한되지 않는다. 일 예시에서 상기 상대 투자율의 상한은 예를 들면, 약 300,000 이하일 수 있다.

상기 금속은 전도성 금속일 수 있다. 용어 전도성 금속은 20℃에서의 전도도가 약 8 MS/m 이상, 9 MS/m 이상, 10 MS/m 이상, 11 MS/m 이상, 12 MS/m 이상, 13 MS/m 이상 또는 14.5 MS/m 이상인 금속 또는 그러한 합금을 의미할 수 있다. 상기 전도도의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 전자기장 내에서의 발열 정도의 조절을 위해 상기 전도도를, 약 30 MS/m 이하, 25 MS/m 이하 또는 20 MS/m 이하로 할 수 있다.

본 출원에서 상기와 같은 상대 투자율과 전도도를 가지는 금속은 단순하게 전도성 자성 금속으로도 호칭될 수 있다.

상기 전도성 자성 금속을 적용함으로써, 전자기장 하에서의 용융과 소결을 효과적으로 진행할 수 있다. 이와 같은 금속으로는 니켈, 철 또는 코발트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

전도성 자성 금속의 형태도 다양하게 제어될 수 있고, 입체 형상의 구현에 적합하도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 전도성 자성 금속은 입자일 수 있고, 해당 입자는, 구형, 플레이크형, 타원체형, 니들형 또는 덴드라이트형 등의 형태를 가질 수 있다. 이러한 형태에서 전자기장 내에서 효과적으로 용융 및 소결되면서, 목적하는 입체 형상을 잘 형성할 수 있다.

금속 분말은, 필요한 경우에 상기 전도성 자성 금속과 함께 상기 금속과는 다른 제 2 금속을 포함할 수 있다. 이러한 경우에는, 입체 형상이 금속 합금으로 형성될 수 있다. 상기 제 2 금속으로는 상기 언급한 전도성 자성 금속과 같은 범위의 상대 투자율 및/또는 전도도를 가지는 금속이 사용될 수도 있고, 그러한 범위 외의 상대 투자율 및/또는 전도도를 가지는 금속도 사용될 수 있다. 또한, 제 2 금속은 1종이 포함될 수도 있고, 2종 이상이 포함될 수도 있다. 이러한 제 2 금속의 종류는 적용되는 전도성 자성 금속과 다른 종류인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 구리, 인, 몰리브덴, 아연, 망간, 크롬, 인듐, 주석, 은, 백금, 금, 알루미늄 또는 마그네슘 등에서 전도성 자성 금속과 다른 금속 1종 이상이 적용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

금속 분말은, 상기 전도성 자성 금속과 제 2 금속과 같은 금속 성분 외에 필요하다면, 금속 외의 성분도 포함할 수 있다. 이러한 성분으로는, 다양한 세라믹 재료 또는 Si계 고분자 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

금속 분말에서 상기 전도성 자성 금속의 비율은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 비율은, 전자기장 내에서 적절한 줄열을 발생시킬 수 있도록 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 금속 분말은, 상기 전도성 자성 금속을 전체 금속 분말의 중량을 기준으로 30 중량% 이상 포함할 수 있다. 다른 예시에서 상기 금속 분말 내의 상기 전도성 자성 금속의 비율은, 약 35 중량% 이상, 약 40 중량% 이상, 약 45 중량% 이상, 약 50 중량% 이상, 약 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상 또는 90 중량% 이상일 수 있다. 상기 전도성 자성 금속 비율의 상한은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 금속 분말 내에서 상기 전도성 자성 금속의 비율은, 약 100 중량% 미만 또는 95 중량% 이하일 수 있다. 그러나, 상기 비율은 예시적인 비율이다. 예를 들어, 전자기장의 인가에 의한 유도 가열에 의해 발생하는 열은, 가해주는 전자기장의 세기, 금속의 전기 전도도와 저항 등에 따라 조절이 가능하기 때문에, 상기 비율은 구체적인 조건에 따라서 변경될 수 있다.

상기 금속 분말 역시 용융 및 소결 효율과 입체 형상의 형성 효율을 고려하여 형태가 선택될 수 있고, 예를 들면, 상기 전도성 자성 금속 입자 항목에서 기술한 형태를 가질 수 있다.

금속 분말은 적정 범위의 입경을 가질 수 있다. 예를 들면, 금속 분말은, 입도 분포(Particle Size Distribution) 50% 입경(D50)이 약 100 nm 내지 약 100 μm의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 50% 입경(D50)은, 다른 예시에서 약 200 nm 이상, 약 400 nm 이상, 약 600 nm 이상, 약 800 nm 이상, 약 1,000 nm 이상, 약 1,500 nm 이상, 약 2,000 nm 이상, 약 2,500 nm 이상, 약 3,000 nm 이상, 약 3,500 nm 이상, 약 4,000 nm 이상, 약 4,500 nm 이상, 약 5,000 nm 이상 또는 약 5,500 nm 이상일 수 있다. 상기 평균 입경은 다른 예시에서 약 90 μm 이하, 80 μm 이하, 70 μm 이하, 60 μm 이하, 50 μm 이하, 40 μm 이하, 30 μm 이하, 20 μm 이하, 15 μm 이하 또는 10 μm 이하일 수 있다. 금속 분말의 50% 입경(D50)을 상기 범위로 유지함으로써, 전자기장 내에서 금속 분말이 적정 범위로 용융 내지 소결될 수 있으면서, 3차원 형태도 효과적으로 형성할 수 있다.

입체 형상은, 상기 금속 분말을 사용하여 형성할 수도 있고, 필요하다면, 금속 분말을 슬러리 형태로 제조하고, 이 슬러리를 사용하여 형성할 수도 있다. 이와 같은, 금속 분말이나, 슬러리를, 예를 들면, 잉크젯 프린터나 기타 분사 수단을 사용하여 분사하면서 입체 형상을 형성할 수 있다.

슬러리 형태로서 제조하기 위해서 상기 금속 분말을 바인더와 혼합할 수 있다. 따라서, 상기 슬러리는 상기 금속 분말과 함께 바인더를 포함할 수 있다.

본 출원에서 적용될 수 있는 바인더의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 바인더로는, 예를 들면, 알킬 셀룰로오스, 폴리알킬렌카보네이트, 폴리알킬렌옥시드, 리그닌 또는 폴리비닐알코올계 바인더를 사용할 수 있다. 상기에서 알킬 셀룰로오스로는, 예를 들면, 메틸 셀룰로오스 또는 에틸 셀룰로오스 등의 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 가지는 알킬 셀룰로오스 등이 예시될 수 있고, 폴리알킬렌옥시드로는, 폴리에틸렌옥시드 또는 폴리프로필렌옥시드 등의 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기를 가지는 폴리알킬렌옥시드가 예시될 수 있으며, 폴리알킬렌카보네이트로는, 폴리에틸렌 카보네이트 등의 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기를 가지는 폴리알킬렌 카보네이트 등이 예시될 수 있고, 폴리비닐알코올계 바인더로는, 폴리비닐알코올 또는 폴리비닐아세테이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

슬러리는, 예를 들면, 상기 금속 분말 100 중량부 대비 약 5 내지 200 중량부의 비율로 상기 바인더를 포함할 수 있다. 상기 바인더의 비율은 다른 예시에서 약 190 중량부 이하, 180 중량부 이하, 170 중량부 이하, 160 중량부 이하, 150 중량부 이하, 140 중량부 이하, 130 중량부 이하, 120 중량부 이하, 110 중량부 이하, 100 중량부 이하, 90 중량부 이하, 80 중량부 이하, 70 중량부 이하, 60 중량부 이하, 50 중량부 이하, 40 중량부 이하 또는 30 중량부 이하일 수 있다. 이러한 범위에서 슬러리의 점도 등의 물성과 금속 분말의 분산도를 3D 프린팅에 적합하도록 제어할 수 있다.

슬러리는, 상기 언급한 성분 외에 추가적으로 필요한 공지의 첨가제를 포함할 수도 있다. 이러한 첨가제의 예로는, 용매 또는 분산제 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 출원에서는 상기와 같은 슬러리 또는 금속 분말을 사용하여 전자기장 내에서 입체 형상을 형성하거나, 혹은 전자기장에 상기 금속 분말 또는 슬러리를 경유시킨 후에 입체 형상을 형성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 전자기장 하에서 상기 전도성 자성 금속이 발열하고, 이에 의해 입체 형상이 소결에 의해 형성될 수 있다. 상기 방식은 전자기장에 의해 유도 가열에 의해서만 진행되거나, 혹은 적절한 열을 인가하면서 진행될 수도 있다.

전도성 자성 금속이 전자기장 내에서 유지되면, 상기 금속에 와전류(eddy currents)가 발생하고, 금속의 저항에 의해 줄열(Joule heating)이 발생한다. 본 출원에서는 이러한 현상을 응용하여 3D 프린팅을 진행할 수 있다. 예를 들어, 상기 언급한 금속 분말이나 슬러리를 사용하여 전자기장 내에서 입체 형상을 구현하여 용융 및 소결시키거나, 전자기장 내를 경유하여 적정하게 용융된 금속 분말이나 슬러리를 사용하여 입체 형상을 형성할 수 있다. 본 출원에서는 이와 같은 방식을 적용하여 정밀한 입체 형상을 단시간 내에 형성할 수 있다.

예를 들면, 잉크젯 노즐 등의 적절한 분사 노즐을 사용하여 코일 등에 의해 전자기장이 형성된 영역에 상기 금속 분말 등을 분사하거나, 상기 분사 노즐에 코일 등을 감아서 전자기장 하에서 상기 금속 분말을 분사하는 방식 등이 적용될 수 있다.

상기 전자기장은, 예를 들면, 100A 내지 1,000A 정도의 전류를 인가하여 형성할 수 있다. 상기 가해지는 전류의 크기는 다른 예시에서, 900A 이하, 800 A 이하, 700 A 이하, 600 A 이하, 500 A 이하 또는 400 A 이하일 수 있다. 상기 전류의 크기는 다른 예시에서 약 150 A 이상, 약 200 A 이상 또는 약 250 A 이상일 수 있다.

또한, 상기 전자기장은, 예를 들면, 약 100kHz 내지 1,000kHz의 주파수로 형성할 수 있다. 상기 주파수는, 다른 예시에서, 900 kHz 이하, 800 kHz 이하, 700 kHz 이하, 600 kHz 이하, 500 kHz 이하 또는 450 kHz 이하일 수 있다. 상기 주파수는, 다른 예시에서 약 150 kHz 이상, 약 200 kHz 이상 또는 약 250 kHz 이상일 수 있다.

상기와 같은 방식으로 형성된 전자기장 하에서의 상기 금속 분말 또는 슬러리의 유지 시간은 특별히 제한되지 않고, 용융 내지 소결 효율이나 입체 형상의 유지능을 고려하여 선택할 수 있다. 예를 들면, 상기 유지 시간은, 약 1분 내지 10시간의 범위 내로 조절할 수 있다. 상기 유지 시간은, 다른 예시에서, 약 9시간 이하, 약 8 시간 이하, 약 7 시간 이하, 약 6 시간 이하, 약 5 시간 이하, 약 4 시간 이하, 약 3 시간 이하, 약 2 시간 이하, 약 1 시간 이하 또는 약 30분 이하일 수 있다.

상기 언급한 유도 가열 조건, 즉 전자기장 형성 조건이나 그 내에서의 유지 시간은, 금속 분말의 입경 또는 형태 등이나 그를 포함하는 슬러리의 조성 등을 고려하여 변경될 수 있다.

상기 3D 프린팅에서의 금속 분말 등의 용융 내지 소결은, 상기 언급한 유도 가열에 의해서만 수행하거나, 필요한 경우에 상기 유도 가열, 즉 전자기장의 인가와 함께 적절한 열을 인가하면서 수행할 수도 있다.

본 출원에서는, 효율적으로 3D 프린팅을 진행할 수 있는 방식으로서, 예를 들면, 미세한 부분까지 정밀하게 구현된 입체 형태를 보다 신속하고, 효율적으로 제조할 수 있는 3D 프린팅 방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 실시예 1에서 얻어진 입체 형상에 대한 사진이다.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 제한되는 것은 아니다.

실시예 1.

니켈 분말(구형, Particle Size Distribution 50% 입경(D50): 약 7 내지 8μm) 2 g과 에틸 셀룰로오스 0.2 g을 메틸렌클로라이드 5 g에 분산시켜서 슬러리를 제조하였다. 상기에서 니켈 분말은, 20℃에서의 전도도가 약 14.5 MS/m이고, 상대 투자율이 약 600 정도이다. 이어서 디스펜서(dispenser)를 사용하여 상기 슬러리를 토출하여 입체 형상(선형상)을 형성하고, 그 입체 형상에 전자기장을 인가하여 입체 형상을 소성하였다. 상기 전자기장은 200A의 전류를 약 350kHz의 주파수로 인가하여 형성하였고, 입체 형상을 전자기장 내에 약 30초 동안 유지하였다.

실시예 2.

슬러리 제조 시에 에틸 셀룰로오스의 양을 2.5 g으로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 입체 형상을 형성하고, 전자기장을 인가하였다.

실시예 3.

구형의 니켈 분말 대신 니들형이고, 장축의 길이가 약 10 μm 정도인 니켈 분말을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 입체 형상을 형성하고, 전자기장을 인가하였다.

실시예 4.

구형의 니켈 분말 대신 덴드라이트형이고, 장축의 길이가 약 8 μm 정도인 니켈 분말을 사용하고, 에틸 셀룰로오스의 양을 1 g으로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 입체 형상을 형성하고, 전자기장을 인가하였다.

실시예 5.

니켈 분말 대신 구형의 철(Fe) 분말(구형, Particle Size Distribution 50% 입경(D50): 약 6 내지 8μm)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 입체 형상을 형성하고, 전자기장을 인가하였다. 상기에서 철 분말은, 20℃에서의 전도도가 약 13 MS/m이고, 상대 투자율이 약 100,000 정도이다.

실시예 6.

철(Fe) 분말(구형, Particle Size Distribution 50% 입경(D50): 약 6 내지 8μm) 2g과 메틸 셀룰로오스 0.5 g을 물 5 g에 분산시켜서 슬러리를 제조하고, 실시예 1과 동일하게 입체 형상을 형성하였다. 그 후 상기 입체 형상에 단계적으로 전자기장을 인가하여 소성하였다. 상기 입체 형상에는, 100A의 전류를 200kHz의 주파수로 인가하여 형성한 전자기장을 10초 동안, 300A의 전류를 350kHz의 주파수로 인가하여 형성한 전자기장을 30초 동안, 500A의 전류를 380kHz의 주파수로 인가하여 형성한 전자기장을 10초 동안 순차 인가하였다.

실시예 7.

메틸 셀룰로오스 대신 폴리비닐알코올을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 6과 동일하게 입체 형상을 형성하고, 전자기장을 인가하였다.

실시예 8.

니켈 분말 대신 코발트(Co) 분말(Particle Size Distribution 50% 입경(D50): 약 10 내지 14μm)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 6과 동일하게 입체 형상을 형성하고, 전자기장을 인가하였다. 상기에서 코발트 분말은, 20℃에서의 상대 투자율이 약 280 정도이다.

실시예 9.

메틸 셀룰로오스 대신 폴리프로필렌카보네이트를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 6과 동일하게 입체 형상을 형성하고, 전자기장을 인가하였다.

비교예 1.

니켈 와이어(지름: 약 0.15mm)를 솔레노이드 코일(300A, 370 kHz)에 통과시키면서 기판 위에 반복 토출하여 실시예 1과 동일하게 입체 형상(선 형상)을 형성하였다. 그러나, 솔레노이드 코일을 통과한 니켈 와이어가 복층으로 적층되면, 층간의 밀착성이 충분히 확보되지 않고, 부착되지 않는 부분도 확인되었으며, 층간의 구분이 확실하게 인식되었다.

실험예. 해상도

실시예와 비교예의 방식을 각각 적용하여 선 형상의 두께 100 μm 정도의 입체 형상을 각각 10μm, 50 μm, 100 μm 및 500 μm의 폭으로 형성하는 것이 가능한 지를 확인하였다(해당도 평가). 또한, 상기 형성된 각 입체 형상을 스패츌라로 횡으로 그어 입체 형상의 유지력을 확인하였다. 상기 단계에서 입체 형상이 유지되면 passed로 하기 표 1에 표기하고, 유지되지 않으면 failed로 하기 표 1에 표기하였다.

	해상도 평가	입체 형상 유지력
	해상도 평가	10㎛폭	50㎛폭	100㎛폭	500㎛폭
실시예1	10㎛폭까지 형성 가능	Passed	Passed	Passed	Passed
실시예2		Failed	Passed	Passed	Passed
실시예3		Failed	Passed	Passed	Passed
실시예4		Failed	Passed	Passed	Passed
실시예5		Failed	Passed	Passed	Passed
실시예6		Passed	Passed	Passed	Passed
실시예7		Failed	Passed	Passed	Passed
실시예8		Failed	Failed	Passed	Passed
실시예9		Failed	Passed	Passed	Passed
비교예1	10㎛폭 및 50㎛폭으로는 형성 불가능	측정불가	측정불가	Passed	Passed

상기 결과로부터 본 출원의 방식에 의할 경우에 매우 정밀한 입체 형상을 신뢰성 있게 형성할 수 있는 점을 확인할 수 있고, 바인더의 비율 등의 제어를 통해 상기 효과를 더욱 개선할 수 있다는 점을 확인할 수 있다.

Claims

상대 투자율이 90 이상인 전도성 금속을 포함하는 금속 분말 및 상기 금속 분말 100 중량부 대비 5 내지 200 중량부의 바인더를 포함하는 슬러리를 사용하여 성형된 입체 형상에 전자기장을 인가하는 단계를 포함하 고,
상기 전자기장을 인가하는 단계는 상기 슬러리를 전자기장 내에서 입체 형상으로 성형하는 단계; 상기 슬러리를 전자기장을 경유시킨 후에 입체 형상을 가지도록 성형하는 단계 및 상기 슬러리를 입체 형상으로 성형한 후에 전자기장을 인가하는 단계로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단계를 포함하며,
상기 전자기장은 100kHz 내지 1,000kHz 범위 내의 주파수로 100A 내지 1000A 범위 내의 전류를 인가하여 형성하고,
상기 전자기장의 인가에 의해서 상기 금속 분말은, 용융되어 입체 형상을 유지한 상태에서 소결되 는 3D 프린팅 방법.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 전도성 금속은 20℃에서의 전도도가 8 MS/m 이상인 3D 프린팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 전도성 금속은, 니켈, 철 및 코발트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 3D 프린팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 슬러리는, 전도성 금속을 중량을 기준으로 30 중량% 이상 포함하는 3D 프린팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 금속 분말은, 입도 분포 50% 입경이 100 nm 내지 100 μm의 범위 내에 있는 3D 프린팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 금속 분말은, 구형, 플레이크형, 타원체형, 니들형 및 덴드라이트형으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 형태를 가지는 3D 프린팅 방법.
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제 1 항에 있어서, 상기 바인더는, 알킬 셀룰로오스, 폴리알킬렌옥시드, 폴리알킬렌카보네이트, 폴리비닐알코올 및 리그닌으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 3D 프린팅 방법.
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