KR102075941B1 - 석출경화형 금속을 위한 이중조사 동시석출 적층가공 - Google Patents

석출경화형 금속을 위한 이중조사 동시석출 적층가공 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예는 이중조사 동시석출 적층가공 방법을 제공한다. 상기 이중조사 동시석출 적층가공 방법은 3D 프린팅을 이용한 석출경화형 금속소재의 입체 조형물 제조방법에 있어서, (i) 파우더베드 상에 금속분말을 공급하는 단계, (ii) 상기 금속분말에 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계, (iii) 상기 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리한 금속분말에 조형광원을 선택적으로 조사하여 상기 금속분말을 용융하여 하나의 레이어를 형성하는 단계, (iv) 상기 레이어에 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계 및 (v) 상기 입체 조형물이 완성될 때까지 상기 (i) 내지 (iv)단계를 반복하여 적층하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 2차예비열처리를 수행함으로써 상기 레이어 또는 상기 입체 조형물에 석출상을 유도하는 것을 특징으로 한다.

Description

석출경화형 금속을 위한 이중조사 동시석출 적층가공 {in-situ Precipitation Additive Manufacturing by Double Irradiation of Thermal Source for Precipitation Hardening Metal}
본 발명은 적층가공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 석출경화형 금속의 적층가공에 관한 것이다.
기존의 금속소재 제품을 제조하는 방법으로는 금속 소재를 높은 온도로 가열하여 용융시켜 액체 상태의 금속을 금형에 주입하여 응고시키는 주조 방식이 주로 사용되었다. 최근에 복잡한 형상을 가지는 입체 조형물을 제조하는 방법으로 3D 프린팅 제조방식이 알려져 있다.
적층가공은 3D프린팅이라고 불리기도 하며, 디지털 디자인 데이터를 이용하여 소재를 연속적으로 적층함으로서 3차원의 입체적 물체를 제조하는 프로세스를 말한다.
3D프린팅은 시제품의 제작 비용 및 시간 절감, 다품종 소량생산, 손쉬운 맞춤형 제작, 복잡한 형상 제조 가능, 제조 공정 간소화, 인건비 및 조립비용 절감이라는 장점이 있어서 산업계에서 주목 받고 있다.
석출경화는 하나의 고체 속에 다른 고체가 별개의 상으로 되어 나올 때, 즉, 석출될 때, 그 모재가 단단해지는 현상을 말한다. 이를 이용하여 재료의 강도를 강화하여 공업재료에 사용하고 있는 경우가 많으며, 특히 금속의 석출경화를 통한 공업재료가 많이 사용되고 있다.
석출경화형 금속을 형성하기 위해서는 용질원소가 완전히 기지내 고용된 상태에서 고상선 이하의 온도에서 장시간 열처리를 수행해야 한다. 고상선 이하 온도에서의 열처리를 통해 미세한 석출상을 유도함으로써 금속 제품의 강도를 향상할 수 있다.
종래의 3D프린팅 부품의 석출경화 방법은 금속 분말재료를 준비하고 이를 사용하여 적층가공을 수행한 후, 제조된 부품 또는 제품 내부의 합금원소 고용화를 위한 용체화 열처리 단계를 거친 뒤 별도의 석출상을 유도하는 시효 열처리 단계가 필요하여 2단계의 열처리 공정이 필요하다.
이러한 2단계의 열처리 공정을 수행하는 것으로 인해 공정시간의 소모, 2단계의 열처리 공정 중 부품 또는 제품의 산화가 발생할 수 있다는 문제점이 존재하여 이를 개선하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0111366호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 3D프린팅 후가공 공정을 단축 또는 삭제가 가능한 3D 프린팅 공정기술을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 이중조사 동시석출 적층가공 방법을 제공한다.
상기 이중조사 동시석출 적층가공 방법은 3D 프린팅을 이용한 석출경화형 금속소재의 입체 조형물 제조방법에 있어서, (i) 파우더베드 상에 금속분말을 공급하는 단계, (ii) 상기 금속분말위에 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계, (iii) 상기 1차예비열처리한 금속분말에 조형광원을 선택적으로 조사하여 상기 금속분말을 용융하여 하나의 레이어를 형성하는 단계, (iv) 상기 레이어에 다시 이중 열원을 조사하여2차예비열처리를 수행하는 단계 및 (v) 상기 입체 조형물이 완성될 때까지 상기 (i) 내지 (iv)단계를 반복하여 적층하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행함으로써 상기 레이어 또는 상기 입체 조형물에 석출상을 유도하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계는 열처리광원을 디포커스(De-focused) 상태로 조사하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계는 열처리광원을 디포커스(De-focused) 상태로 조사하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계에 있어서, 상기 1차예비열처리는 10회 이상 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계에 있어서, 상기 2차예비열처리는 10회 이상 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리의 열처리 온도는 600°C 내지 1000°C인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리의 열처리 온도는 600°C 내지 1000°C인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계에 있어서, 상기 열처리광원은 전자빔 또는 레이저인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계에 있어서, 상기 열처리광원은 전자빔 또는 레이저인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 조형광원은 전자빔 또는 레이저를 포함하고 포커스(Focused) 상태에서 조사하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 상기 이중조사 동시석출 적층가공 방법에 의해 제조되는 석출경화형 금속 입체 조형물을 제공한다.
이때, 상기 석출경화형 금속 입체 조형물은 상기 열원의 이중조사 동시석출 적층가공 수행 중 2차예비열처리에 의해 석출상이 유도된 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 상기 석출경화형 금속은 철(Fe), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 납(Pb), 주석(Zn), 베릴륨(Be), 니켈(Ni), 코발트(Co), 알루미늄(Al), 규소(Si), 나이오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti)을 구성원소로 포함하는 다원계 합금인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 적층가공과 동시에 석출상의 유도가 가능한 이중조사 동시석출 적층가공 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 이중조사 동시석출 적층가공에 의한 석출상을 가지는 입체 조형물을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이중조사 동시석출 적층가공 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 단일 열원을 조사하여 예비열처리를 1회 수행하여 적층가공을 수행하는 경우의 적층레이어의 온도변화 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 이중 열원을 조사하여1차 및 2차 예비열처리를 수행하여 적층가공을 수행하는 경우의 적층레이어의 온도변화 그래프이다.
도 4는 열원을 단일조사 또는 이중조사 예비열처리 수행하는 경우와 수행하지 않는 경우 적층조형물의 높이에 따른 적층레이어의 온도그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 이중조사 동시석출 적층가공 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이중조사 동시석출 적층가공 방법을 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 상기 이중조사 동시석출 적층가공 방법은 3D 프린팅을 이용한 석출경화형 금속소재의 입체 조형물 제조방법에 있어서, (i) 파우더베드 상에 금속분말을 공급하는 단계(S100), (ii) 상기 금속분말에 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계(S200), (iii) 상기 1차예비열처리한 금속분말에 조형광원을 선택적으로 조사하여 상기 금속분말을 용융하여 하나의 레이어를 형성하는 단계(S300), (iv) 상기 레이어에 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계(S400) 및 (v) 상기 입체 조형물이 완성될 때까지 상기 (i) 내지 (iv)단계를 반복하여 적층하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 2차예비열처리를 수행함으로써 상기 레이어 또는 상기 입체 조형물내부에 수nm 내지 수 μm크기의 석출상을 유도하는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 상기 (i) 파우더베드 상에 금속 분말을 공급하는 단계(S100)는 분말 도포장치에 의해 수행될 수 있다.
예를 들어, 상기 (i) 파우더베드 상에 금속 분말을 공급하는 단계(S100)는 공급된 분말의 표면을 고르게 만들기 위해 상기 파우더베드를 진동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 (i) 파우더베드 상에 금속 분말을 공급하는 단계(S100)는 상기 조형광원의 초점을 맞추기 위해 상기 파우더베드가 상하 운동하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 분말은 석출경화형 금속을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 석출경화형 금속은 철(Fe), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 납(Pb), 주석(Zn), 베릴륨(Be), 니켈(Ni), 코발트(Co), 알루미늄(Al), 규소(Si), 나이오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti)을 구성원소로 포함하는 다원계 합금을 포함할 수 있다.
석출상은 용질원소가 완전히 기지내 고용된 상태에서 고상선 이하의 온도에서 장시간 열처리를 수행함으로써 유도할 수 있다.
이때, 상기 (ii) 상기 금속분말에 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계(S200)는 열처리광원을 디포커스(De-focused) 상태로 조사하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 (ii) 상기 금속분말에 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계(S200)는 상기 1차예비열처리를 최소 10회 이상 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 1차예비열처리를 10회 미만 수행할 경우, 상기 금속 분말의 온도가 석출상을 유도할 만큼 충분히 상승하지 못하여 상기 레이어 또는 입체 조형물에 석출상을 유도하기 어려울 수 있다.
이때, 상기 (ii) 상기 금속분말에 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계(S200)에서 상기 1차예비열처리는 600°C 내지 1000°C 범위의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 온도가 600°C 보다 낮을 경우, 상기 금속 분말의 온도가 석출상을 유도할 만큼 충분히 상승하지 못하여 상기 레이어 또는 입체 조형물에 석출상을 유도하기 어려울 수 있다.
이때, 온도가 1000°C보다 높을 경우, 상기 금속 분말의 온도가 석출상 유도 가능 온도를 초과하여 상기 레이어 또는 입체 조형물에 석출상을 유도하기 어려울 수 있다.
예를 들어, 상기 (ii) 상기 금속분말에 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계(S200)는 상기 열처리광원으로 레이저(Laser) 또는 전자빔(Electron Beam)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 (ii) 상기 금속분말에 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계(S200)는 상기 열처리광원으로 레이저를 이용할 경우, ND:YAG 레이저, CO2 레이저 또는 광섬유 레이저를 이용하여 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 (ii) 상기 금속분말에 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계(S200)는 전자빔(Electron Beam)을 상기 열처리광원으로 이용할 경우, 진공 챔버 내에서 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 (ii) 상기 금속분말에 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계(S200)는 상기 열처리광원이 상하, 좌우 또는 원추운동을 수행하며 상기 금속 분말을 용융할 수 있다.
이때, 상기 (iii) 상기 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리한 금속분말에 조형광원을 선택적으로 조사하여 상기 금속분말을 용융하여 하나의 레이어를 형성하는 단계(S300)는 포커스(Focused) 상태에서 조사하는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 상기 (iii) 상기 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리한 금속분말에 조형광원을 선택적으로 조사하여 상기 금속분말을 용융하여 하나의 레이어를 형성하는 단계(S300)는 레이저(Laser) 또는 전자빔(Electron Beam)을 조형광원으로 이용하여 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 (iii) 상기 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리한 금속분말에 조형광원을 선택적으로 조사하여 상기 금속분말을 용융하여 하나의 레이어를 형성하는 단계(S300)는 상기 조형광원으로 레이저를 이용할 경우, ND:YAG 레이저, CO2 레이저 또는 광섬유 레이저를 이용하여 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 (iii) 상기 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리한 금속분말에 조형광원을 선택적으로 조사하여 상기 금속분말을 용융하여 하나의 레이어를 형성하는 단계(S300)는 전자빔(Electron Beam)을 조형광원으로 이용할 경우, 진공 챔버 내에서 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 (iii) 상기 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리한 금속분말에 조형광원을 선택적으로 조사하여 상기 금속분말을 용융하여 하나의 레이어를 형성하는 단계(S300)는 상기 조형광원이 상하, 좌우 또는 원추운동을 수행하며 상기 금속 분말을 용융할 수 있다.
이때, 상기 (iv) 상기 레이어에 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계(S400)는 열처리광원을 디포커스(De-focused) 상태로 조사하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 (iv) 상기 레이어에 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계(S400)는 상기 2차예비열처리를 최소 10회 이상 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 2차예비열처리를 10회 미만 수행할 경우, 상기 금속 분말의 온도가 석출상을 유도할 만큼 충분히 상승하지 못하여 상기 레이어 또는 입체 조형물에 석출상을 유도하기 어려울 수 있다.
이때, 상기 (iv) 상기 레이어에 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계(S400)에서 상기 2차예비열처리는 600°C 내지 1000°C 범위의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 온도가 600°C 보다 낮을 경우, 상기 금속 분말의 온도가 석출상을 유도할 만큼 충분히 상승하지 못하여 상기 레이어 또는 입체 조형물에 석출상을 유도하기 어려울 수 있다.
이때, 온도가 1000°C보다 높을 경우, 상기 금속 분말의 온도가 석출상 유도 가능 온도를 초과하여 상기 레이어 또는 입체 조형물에 석출상을 유도하기 어려울 수 있다.
예를 들어, 상기 (iv) 상기 레이어에 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계(S400)는 상기 열처리광원으로 레이저(Laser) 또는 전자빔(Electron Beam)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 (iv) 상기 레이어에 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계(S400)는 상기 열처리광원으로 레이저를 이용할 경우, ND:YAG 레이저, CO2 레이저 또는 광섬유 레이저를 이용하여 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 (iv) 상기 레이어에 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계(S400)는 전자빔(Electron Beam)을 상기 열처리광원으로 이용할 경우, 진공 챔버 내에서 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 (iv) 상기 레이어에 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계(S400)는 상기 열처리광원이 상하, 좌우 또는 원추운동을 수행하며 상기 금속 분말을 용융할 수 있다.
도 2는 단일 열원을 조사하여 예비열처리를 1회 수행하여 적층가공을 수행하는 경우의 온도변화 그래프이다.
도 2를 참조하면, 적층가공 중 조형광원을 조사하기 전에 예비열처리를 1회만 수행할 경우 입체 조형물의 온도 편차가 약 80°C 임을 알 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 이중 열원을 조사하여1차 및 2차 예비열처리를 수행하여 적층가공을 수행하는 경우의 적층레이어의 온도변화 그래프이다.
도 3을 참조하면, 적층가공 중 조형광원을 조사하기 전에 1차예비열처리를 수행하고 조형광원을 조사한 후 2차예비열처리를 수행할 경우 입체 조형물의 온도편차가 약 40°C 임을 알 수 있다.
따라서 도 2 및 도 3을 참조하면, 2회의 예비열처리를 수행한 경우 입체 조형물의 온도편차가 1회의 예비열처리를 수행한 경우의 약 절반임을 알 수 있다. 이는 2회의 예비열처리를 수행할 경우가 1회의 예비열처리를 수행하는 경우보다 입체 조형물의 온도를 일정하게 유지시키는 것에 유리함을 의미한다.
석출상의 유도를 위해서는 고상선 이하의 온도에서 일정한 열처리가 필요하므로, 2회의 열처리를 수행하는 경우 일정 온도를 유지함에 있어서 유리하므로 석출상 유도에도 유리함을 알 수 있다.
도 4는 열원을 단일조사 또는 이중조사 예비열처리 수행하는 경우와 수행하지 않는 경우 적층조형물의 높이에 따른 적층레이어의 온도그래프이다.
도 4를 참조하면, 예비열처리를 수행하지 않은 경우, 예비열처리를 1회 수행한 경우 및 예비열처리를 2회 수행한 경우를 비교했을 때, 예비열처리 횟수가 증가할수록 적층가공을 수행함에 따라 적층조형물의 내부의 온도가 고온에서 유지되고 있음을 알 수 있다.
따라서 열원을 이중으로 조사하여 1차예비열처리 및 2차예비열처리를 수행할 경우, 적층조형물의 내부의 온도가 비교적 고온으로 유지되며 이를 통해 적층조형물 내부에는 수nm 내지 수 μm크기의 미세한 석출상들의 유도가 가능하다.
예를 들어, 상기 (v) 상기 입체 조형물이 완성될 때까지 상기 (i) 내지 (iv)단계를 반복하여 적층하는 단계(S500)는 적층가공 시작 전 설정한 적층가공 공정변수에 의해 제어될 수 있다.
예를 들어, 상기 적층가공 공정변수는 스캔속도, 열원의 파워, 예열온도 또는 레이어의 두께를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 이중조사 동시석출 적층가공 방법을 통해 입체 조형물을 제조할 경우, 상기 2차예비열처리에 의해 상기 레이어 또는 상기 입체 조형물에 석출상이 유도되어 적층 가공 후의 추가적인 열처리 없이 석출상을 가지는 입체 조형물을 제조할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 상기 이중조사 동시석출 적층가공 방법에 의해 제조되는 석출경화형 금속 입체 조형물을 제공한다.
이때, 상기 석출경화형 금속 입체 조형물은 상기 이중조사 동시석출 적층가공 과정에서 2차예비열처리에 의해 석출상이 유도된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 석출경화형 금속은 철(Fe), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 납(Pb), 주석(Zn), 베릴륨(Be), 니켈(Ni), 코발트(Co), 알루미늄(Al), 규소(Si), 나이오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti)을 구성원소로 포함하는 다원계 합금인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 이중조사 동시석출 적층가공 방법을 통해 입체 조형물의 경우, 상기 적층가공 중의 2차예비열처리에 의해 석출상이 유도되어 우수한 기계적 강도를 가질 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. (i) 파우더베드 상에 금속분말을 공급하는 단계;
    (ii) 상기 금속분말에 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리를 수행하는 단계;
    (iii) 상기 단일 열원을 조사하여 1차예비열처리한 금속분말에 조형광원을 선택적으로 조사하여 상기 금속분말을 용융하여 하나의 레이어를 형성하는 단계;
    (iv) 상기 레이어에 이중 열원을 조사하여 2차예비열처리를 수행하는 단계; 및
    (v) 입체 조형물이 완성될 때까지 상기 (i) 내지 (iv)단계를 반복하여 적층하는 단계를 포함하고,
    상기 2차예비열처리를 수행함으로써 상기 레이어 또는 입체 조형물에 석출상을 유도하는 것을 특징으로 하고,
    상기 단일 열원을 조사하여 1차 예비열처리를 수행하는 단계에 있어서, 상기 1차 예비열처리의 광원은 전자빔 또는 레이저인 것을 특징으로 하고,
    상기 단일 열원을 조사하여 1차 예비열처리를 수행하는 단계는 열처리광원을 디포커스(De-focused) 상태로 조사하여 수행하는 것을 특징으로 하고,
    상기 이중 열원을 조사하여 2차 예비열처리를 수행하는 단계에 있어서, 상기 2차 예비열처리의 광원은 전자빔 또는 레이저인 것을 특징으로 하고,
    상기 이중 열원을 조사하여 2차 예비열처리를 수행하는 단계는 열처리광원을 디포커스(De-focused) 상태로 조사하여 수행하는 것을 특징으로 하는 이중조사 동시석출 적층가공 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단일 열원을 조사하여 1차 예비열처리를 수행하는 단계에 있어서, 상기 1차 예비열처리는 10회 이상 수행하는 것을 특징으로 하는 이중조사 동시석출 적층가공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이중 열원을 조사하여 2차 예비열처리를 수행하는 단계에 있어서, 상기 2차 예비열처리는 10회 이상 수행하는 것을 특징으로 하는 이중조사 동시석출 적층가공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단일 열원을 조사하여 1차 예비열처리의 열처리 온도는 600°C 내지 1000°C인 것을 특징으로 하는 이중조사 동시석출 적층가공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이중 열원을 조사하여 2차 예비열처리의 열처리 온도는 600°C 내지 1000°C인 것을 특징으로 하는 이중조사 동시석출 적층가공 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조형광원은 전자빔 또는 레이저를 포함하고 포커스(Focused) 상태에서 조사하는 것을 특징으로 하는 이중조사 동시석출 적층가공 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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