KR102246423B1 - 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법 및 이에 의해 제조된 물품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동일한 화학조성을 가지는 원료를 사용하면서도 3차원 프린팅 과정에서의 상(phase) 제어를 통해 원하는 위치에 다른 기능을 갖는 물성을 구현할 수 있도록 하는 복합소재의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 복합소재의 제조방법은, 고엔트로피 금속 분말 또는 고엔트로피 금속을 포함하는 복합소재 분말을 원료 분말로 하여 적층하는 과정에, 상기 고엔트로피 금속 또는 고엔트로피 금속을 포함하는 복합소재에 가해지는 에너지 변화 또는 적층 형상의 조절을 통해, 제1상과, 상기 제1상과 물성이 상이한 하나 이상의 제2상이 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법 및 이에 의해 제조된 물품 {MANUFACTURING METHOD OF COMPOSITE USING THREE DIMENSIONAL PRINTING AND ARTICLES MANUFACTURED BY THE METHOD}
본 발명은 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법과 이 방법에 의해 제조된 물품에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 동일한 화학조성을 가지는 원료 분말을 사용하면서도 3차원 프린팅 과정에서의 상(phase) 제어를 통해 원하는 위치에 다른 기능을 갖는 물성을 구현할 수 있도록 하는 복합소재의 제조방법과 이 방법에 의해 제조된 물품에 관한 것이다.
기능 중심의 부품 또는 제품 제조기술은 원하는 기능을 원하는 위치에 구현함으로써, 부품 또는 제품의 품질을 개선하는 동시에 물질의 사용 효율과 제품의 완결성을 높이는 기술이다.
그런데, 이러한 부품 또는 제품을 구현하기 위해 개발된 종래의 공정 기술은, 다단계 공정이 요구되어, 생산성과 경제성을 저하시키는 한계가 있다.
최근, 산업계에서 활발하게 적용되고 있는 3차원 프린팅 기술은 기존의 제조 기술과 다른 메커니즘을 가지고 있어, 높은 제품 디자인 자유도와 함께 기능 중심의 제품 설계가 가능한 기술로 인식되고 있다. 실제로, 글로벌 표준기술 분류체계 내 7대 표준 기술 중 일부 기술은 다종 소재를 이용하여 제품화하는 것이 가능하다.
한편, 금속 3차원 프린팅 기술의 경우, DED(Directed Energy Deposition) 기술, 시트 라미네이션(sheet lamination) 기술의 경우, 이종(異種)의 금속 소재를 이용하여 기능 중심의 제품 개발의 잠재적 가능성을 제시하고 있다.
그런데, 예를 들어, 분말 베드 용융(Powder Bed Fusion)과 같은, 분말 베드(powder bed) 중심의 적층 제조기술은 이종의 화학 조성을 가지는 분말 소재를 동일한 장비 내에서 이용하는 것이 매우 제한적이다. 이러한 이종 분말 소재 적용의 제한성은 부품 제조에 사용된 분말 이외에는 회수하여 재사용되어야 하나, 동일한 베드 내에서 이종의 소재를 적용하는 경우 재사용이 매우 어려운 문제점이 있기 때문이다. 또한, 이종의 소재를 동일한 분말 베드에 정밀하게 배열하는 기술도 현재로서는 구현하기 어렵다.
아울러, 금속 분말을 이용한 용융 베드 적층 제조기술의 경우 국부 용융 풀의 반복적인 적층 과정에서 복잡한 용접부가 형성되어 물성의 불확실성이 높아지는 문제점을 가지고 있어, 적층 후 열처리를 통해 조직을 재건하는 과정을 거쳐야 하므로, 적층 제조 과정에 이루어진 상(phase)의 제어 상태를 최종 제품에 그대로 적용하기가 어려운 문제점도 있다.
일본 특허공개공보 제2018-145456호 미국 특허공개공보 제2017/0209963호
본 발명의 과제는, 동일한 화학 조성을 가지는 원료를 사용하여, 상(phase) 제어를 통해서 상이한 물성을 구현할 수 있는 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 상기한 복합소재의 제조방법을 통해 제조된 물품을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은, 고엔트로피 금속 분말 또는 고엔트로피 금속을 포함하는 복합소재 분말을 원료 분말로 하여 적층하는 과정에, 상기 고엔트로피 금속 또는 고엔트로피 금속을 포함하는 복합소재에 가해지는 에너지 변화 또는 적층 공정의 조절을 통해, 제1상과, 상기 제1상과 물성이 상이한 하나 이상의 제2상이 형성되는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 다른 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 측면은, 상기한 방법에 의해 제조된, 제1상과 제2상을 포함하는 물품을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 동일한 화학조성을 가지는 고엔트로피 금속을 원료 분말로 사용하여, 적층 과정에 행해지는 열 사이클 범위에서 상(phase)을 선택적으로 제어하여 원하는 기능을 갖도록 함으로써, 기능 중심의 제품화가 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 고엔트로피 금속을 사용하여 부품을 제조함으로써, 후 열처리 과정에서, 적층 과정에 제어된 결정상 또는 비정질상의 상 변화가 발생하지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 동일한 화학 조성을 갖는 물질로 이루어진 분말을 사용하여 다른 상(phase)을 구현하는 것이므로, 적층 공정에 이용되지 않은 분말의 재사용이 용이하게 되고, 이종 물성을 구현하기 위한 다단 공정이 필요하지 않게 되어, 공정 단축, 공정 단축에 따른 생산성 개선, 및 물질 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 분말 베드 용융(powder bed fusion)법을 이용한 3차원 프린팅 방법을 구현하기 위한 장치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법을 통해 구현할 수 있는 2차원 패턴 복합 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법을 통해 구현할 수 있는 상(phase)이 상이한 다층 복합 구조를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법을 통해 구현할 수 있는 2차원 또는 3차원 방향으로 등방성 또는 이방성을 구현하는 패턴의 형태를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법을 통해 구현할 수 있는 메타 특성을 가지는 격자구조 또는 격자구조를 패턴으로 포함하는 3차원 부품을 나타낸 것이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 복합소재의 제조방법은, 고엔트로피 금속 분말 또는 고엔트로피 금속을 포함하는 복합소재 분말을 원료 분말로 하여 3차원 프린팅을 통해 적층하는 과정에, 상기 고엔트로피 금속 또는 고엔트로피 금속을 포함하는 복합소재에 가해지는 에너지 변화 또는 적층 공정의 조절을 통해, 제1상과, 상기 제1상과 물성이 상이한 하나 이상의 제2상이 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 제1상은 비정질상, 결정상, 또는 반결정질상을 가지고, 제2상은 상기 비정질상, 결정상, 또는 반결정질상 중 제1상과 다른 상(phase)을 가질 수 있다. 여기서, '반결정질상'이란 완전한 결정화 또는 비정질질화가 이루어지지 못하고, 일부 결정 또는 비정질을 포함하는 상태를 의미한다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 제1상과 제2상은, 서로 상이한 기계적 특성, 자기적 특성, 전기적 특성, 또는 광학적 특성을 가지고, 상기 제2상은 1차원, 2차원, 또는 3차원의 패턴으로 상기 제1상으로 이루어진 기지(matrix) 내에 포함되어 있을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 제1상과 제2상은, 서로 상이한 기계적 특성, 자기적 특성, 전기적 특성, 또는 광학적 특성을 가지고, 상기 제1상과 제2상이 격자구조에 의해서 3차원 부품을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 복합소재는, (a) 고엔트로피 금속 또는 고엔트로피 금속을 포함하는 복합 소재로 이루어진 분말을 사용하여 분말 베드를 형성하는 단계; (b) 상기 분말 베드에 가해지는 에너지 또는 적층 방식의 변화를 통해, 상기 고엔트로피 금속의 상을 제1상과 제2상을 선택하여 고화시키는 단계; 및 (c) 부품 또는 제품의 성형 완료 시까지 상기 (a)와 (b) 과정을 반복하는 단계를 포함하는 공정을 통해 제조될 수 있다.
여기서 '고화'란 분말에 에너지를 가하여 소결 또는 용융 공정을 통해 분말 간에 결합력이 생기도록 하는 것을 의미한다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 복합소재는, (a) 고엔트로피 금속 또는 고엔트로피 금속을 포함하는 복합 소재로 이루어진 분말을 사용하여 분말 베드를 형성하는 단계; (b) 상기 분말 베드에 에너지를 가하여 고화시키는 단계; (c) 상기 고화된 분말 베드에 소정 에너지를 가지는 에너지원을 인가하여 상 제어를 통해 소정 상을 가진 패턴을 형성하는 단계; 및 (d) 부품 또는 제품의 성형 완료 시까지 상기 (a) ~ (c) 과정을 반복하는 단계를 포함하는 공정을 통해 제조될 수 있다.
즉, 상기 방법과 달리 고화 과정에 상 제어를 하는 것이 아니라, 일단 고화 과정을 수행한 후, 가해지는 에너지 양이 상이한 다른 에너지원을 사용하여 상(phase)이 결정상, 비정질상, 또는 반결정질상(완전한 비정질 또는 결정질을 이루지 못한 상)의 형태가 되도록 열 사이클을 제어하여 패턴을 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 제1상은 기지이고, 제2상은 패턴을 형성하며, 아래의 (1) ~ (3) 중 하나를 형태로 복합화가 이루어지도록 할 수 있다.
(1) 제1상은 체심입방격자(BCC) 구조이고, 제2상은 면심입방격자(FCC) 구조 또는 조밀육방격자(HCP) 구조를 가지는 것
(2) 제1상은 면심입방격자(FCC) 구조, 제2상은 체심입방격자(BCC) 구조 또는 조밀육방격자(HCP) 구조를 가지는 것
(3) 제1상은 조밀육방격자(HCP) 구조이고, 제2상은 면심입방격자(FCC) 구조 또는 체심입방격자(BCC) 구조를 가지는 것
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 제1상과 제2상의 물성은 결정화도의 조절을 통해 다양하게 조절될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 제1상이 기지를 이루고, 상기 제2상은 상기 기지의 내부에 소정 형태의 패턴을 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 제1상이 기지를 이루고, 상기 제2상은 상기 기지의 표면을 따라 소정 형태의 패턴을 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 원료 분말에는 세라믹 또는 고분자로 이루어진 물질을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 고엔트로피 금속은 고상과 용융 액상 상태에서 상호 고용도와 화학 작용이 없는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 가해지는 에너지 변화 또는 적층 공정의 조절은, 에너지원의 공정 변수 또는 적층을 위한 툴 패스(tool path) 변수의 조절일 수 있다.
본 발명은 상기한 복합소재의 제조방법에 의해 제조된 제1상과 제2상을 포함하는 물품을 제공한다.
[실시예]
도 1은 분말 베드 용융(powder bed fusion)법을 이용한 3차원 프린팅 방법을 구현하기 위한 일반적인 장치를 나타낸 것이다. 도 1은 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 예시로서 제시되는 것이며, 본 발명에 따른 방법을 적용할 수 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 분말 베드 용융(powder bed fusion)법을 위한 프린팅 장치는, 에너지원(10)과, 분말 공급 장치(20), 분말 성형 장치(30), 분말 회수 장치(40)를 포함하여 이루어진다.
상기 에너지원(10)은, 예를 들어 레이저(11)가 사용될 수 있고, 상기 레이저(11)를 원하는 위치에 조사하기 위한 스캐닝 수단(12)가 구비된다. 상기 분말 공급 장치(20)는 적층 과정에 필요한 분말을 공급하기 위한 장치로, 분말 용기(21)와 분말 용기로부터 제공된 분말을 분말 성형 장치(30)로 공급하기 위한, 예를 들어 롤러와 같은 이송수단(22)이 구비된다. 상기 분말 성형 장치(30)는, 분말을 수용하는 공간을 제공하는 용기(31)와, 제품을 성형하기 위한 베이스 판(32)과, 1층씩 적층될 때마다 분말이 공급될 수 있도록 1층의 두께만큼 베이스 판(31)을 하부로 이동시키는 피스톤(33)이 구비된다. 상기 분말 회수 장치(40)는 분말 공급 장치(20)를 통해 상기 분말 성형 장치(30)에 공급되고 남은 분말을 회수하기 위해 구비되는 용기이다.
도 1에 도시된 장치를 사용할 경우, 분말 공급 장치(20)를 통해 고엔트로피 금속으로 이루어진 분말을 분말 성형 장치(30)에 공급하여 분말 베드를 형성하고, 공급 후 여분의 분말은 분말 회수 장치(40)로 회수된다.
상기 고엔트로피 금속은 열 사이클의 조절을 통해, 상(phase) 제어가 가능한 화학 조성을 가지는 물질이어야 한다. 상(phase) 제어가 가능한 화학 조성이란, 용융 상태에서 냉각속도의 조절을 통해 비정질 형성이 가능한 조성, 온도에 따라 평형 상이 상이하고 열 사이클 조절을 통해 고온 상을 상온에 구현이 가능한 조성 등을 의미한다.
상기 형성된 분말 베드의 소정 위치에 스캐너(12)를 통해 레이저(11)가 조사되고, 소결 또는 용융되는 과정을 통해 부품(60)이 성형된다. 이때, 조사되는 레이저의 에너지 양의 조절(툴 패스의 조절)을 통해, 고엔트로피 금속이 받은 열 사이클을 다양하게 조절할 수 있다. 이를 통해, 고엔트로피 금속의 상(phase)의 제어가 가능하게 된다.
예를 들어, 부품을 성형하는 과정에 베이스 판(33) 또는 성형용 분말을 통해 빠져나가는 열에 의한 냉각 속도 정도에서 비정질 형성이 가능한 고엔트로피 금속의 경우, 원료 분말로 결정질 분말을 사용하여, 상대적으로 저온에서 소결하여 기지(matrix, 제1상)을 형성하고, 특정 부분은 용융이 가능한 온도로 가열한 후 급랭이 이루어지도록 함으로써 비정질상으로 이루어진 패턴(pattern, 제2상)이 형성되도록 하여 복합소재로 이루어진 부품을 제조할 수 있다. 이와 반대로, 기지가 비정질상이고 패턴이 결정상인 구조를 형성할 수도 있다.
또한, 고온에서는 면심입방격자(FCC) 구조가 안정상이고, 저온에서는 체심입방격자(BCC) 구조가 안정한 고엔트로피 금속의 경우, 상대적으로 저온인 소결을 통해 기지(matrix, 제1상)를 형성하고, 고온 소결 또는 용융을 통해 면심입방격자(FCC) 구조가 안정상인 상태에서 급랭되도록 하여 상온에서 면심입방격자(FCC)로 이루어진 조직으로 이루어진 패턴(pattern, 제2상)을 형성할 수 있다. 이를 통해, 부품이 모두 결정상으로 이루어지고, 결정상의 격자구조가 상이한 복합소재를 구현할 수도 있다.
또한, 고엔트로피 금속의 온도에 따른 안정상이 체심입방격자(BCC), 조밀육방격자(HCP), 또는 면심입방격자(FCC)로 나타난다면, 상기한 과정과 유사한 과정을 통해, (1) 기지상인 제1상은 체심입방격자(BCC) 구조이고 패턴상인 제2상은 면심입방격자(FCC) 구조 또는 조밀육방격자(HCP) 구조를 가지는 것, (2) 기지상인 제1상은 면심입방격자(FCC) 구조이고 패턴상인 제2상은 체심입방격자(BCC) 구조 또는 조밀육방격자(HCP) 구조를 가지는 것, (3) 기지상인 제1상은 조밀육방격자(HCP) 구조이고 패턴상인 제2상은 면심입방격자(FCC) 구조 또는 체심입방격자(BCC) 구조를 가지는 것 등의 구현이 용이하게 이루어질 수 있다.
예를 들어, Zr계, Fe계, Pt계 등의 조성을 갖는 고엔트로 금속 분말의 경우, 화학조성에서 결정되는 융점이상의 온도로 가열될 경우, 액상으로 이루어지고, 화학 조성에 의한 임계 냉각속도 이상으로 냉각될 경우 비정질상을 형성한다. 반대로 임계 냉각속도 이하로 냉각시킬 경우 결정상을 형성한다.
또한, 융점 이하의 온도인 고상상태에서 재가열이 되는 경우에도 화학조성에 의해 결정되는 결정화 곡선과 만나지 않는 경우는 비정질상으로, 결정화 곡선과 만나는 경우에는 결정상을 형성한다.
또한, BCC 구조를 갖는 고엔트로피 금속 분말에 FCC 안정화 원자가 포함 되거나, FCC 구조를 갖는 고엔트로피 금속에 BCC 안정화 원자를 포함 시킬 경우 융점 이상의 온도에서 균일한 액상이 형성 된 이후 냉각 속도를 달리하면 FCC구조 내에서 선택적 단상 BCC 구조 혹은 BCC구조 내에서 선택적 단상 FCC 구조가 형성 된다.
마찬가지로, HCP 구조 안정화 원자와 냉각 속도를 이용하여 선택적 구조 제어가 가능하다.
이상과 같은 고엔트로피 금속의 성질을 이용할 경우, 전술한 결정상과 비정질상이 혼합된 부품을 제조할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 방법을 통해 구현할 수 있는 2차원 패턴 복합 구조를 나타낸 것이다.
도 2의 구조는 비정질성 고엔트로피 금속 분말을 사용하여 3차원 프린팅을 수행하여 화학적으로 동일하나 물성이 상이한 조직으로 이루어진 부품을 제조한 것이다. 즉, 도 2에서 기지(matrix)로 표시된 부분은 비정질성 고엔트로피 금속 분말을 소결하여 형성된 부분이고, 패턴(pattern)으로 표시된 부분은 비정질성 고엔트로피 금속 분말을 용해하여 냉각하는 과정에 결정화가 이루어진 부분을 나타낸 것이다. 이러한 과정을 통해, 결정상 기지와 비정질성 패턴으로 이루어진 복합조직의 부품 제조가 가능하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 방법을 통해 구현할 수 있는 상(phase)이 상이한 다층 복합 구조를 나타낸 것이다.
도 3의 경우, 분말 베드층 내에서 결정상과 비정질상의 패턴을 형성하지 않고, 하나의 층을 완전히 결정상 또는 비정질상으로 적층한 소재의 형태를 나타낸 것이며, 고엔트로피 금속을 사용할 경우, 이러한 적층 과정에서의 원소재의 상 변화가 후속 제조 과정에서 영향을 거의 주지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 방법을 통해 구현할 수 있는 2차원 또는 3차원 방향으로 등방성 또는 이방성을 구현하는 패턴의 형태를 나타낸 것이다.
도 4의 경우, 비정질성 기지 내에 결정상의 패턴이 격자 형태로 형성되도록 한 것으로, 이와 같은 패턴이 형성될 경우, 제조된 복합소재가 2차원 또는 3차원으로 등방성 특성(도 2의 좌측 패턴의 경우)을 갖거나, 일정한 이방성(도 2의 우측 패턴)을 갖도록 조절될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 방법을 통해 구현할 수 있는 메타 특성을 가지는 격자구조 또는 격자구조를 패턴으로 포함하는 3차원 부품을 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법을 통해, 내부와 외부가 서로 다른 물성을 갖는 물질로 이루어진 격자 구조를 형성하게 되면, 자연적으로 구현하기 어려운 다양한 물성을 갖는 부품의 구현이 가능할 수 있다.

Claims (14)

  1. 고엔트로피 금속 분말 또는 고엔트로피 금속을 포함하는 복합소재 분말 중에서 선택된 1종을 원료 분말로 하여 적층 공정을 수행하여 소정 형상을 갖는 물품을 제조함에 있어서,
    상기 적층 공정 시에 원료 분말에 포함된 고엔트로피 금속이 받는 열 사이클의 조절을 통해, 상기 물품의 일 부분은 제1상을 형성하고, 상기 물품의 다른 부분은 상기 제1상과 물성이 상이한 제2상을 형성하도록 함으로써, 적층 공정 중에 1종의 원료 분말로부터 이종 물성을 갖는 복합조직을 형성하는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1상은 비정질상 또는 결정상을 가지고, 제2상은 상기 비정질상 또는 결정상 중 제1상과 다른 상(phase)을 가지는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1상과 제2상은, 서로 상이한 기계적 특성, 자기적 특성, 전기적 특성, 또는 광학적 특성을 가지고,
    상기 제2상은 1차원, 2차원, 또는 3차원의 패턴으로 상기 제1상으로 이루어진 기지(matrix) 내에 포함되어 있는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1상과 제2상은, 서로 상이한 기계적 특성, 자기적 특성, 전기적 특성, 또는 광학적 특성을 가지고,
    상기 제1상과 제2상이 격자구조에 의해서 3차원 부품을 형성하는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복합소재는,
    (a) 고엔트로피 금속 또는 고엔트로피 금속을 포함하는 복합 소재로 이루어진 분말을 사용하여 분말 베드를 형성하는 단계;
    (b) 상기 분말 베드에 가해지는 에너지 또는 적층 공정의 변화를 통해, 상기 고엔트로피 금속의 상을 제1상과 제2상을 선택하여 고화시키는 단계; 및
    (c) 부품 또는 제품의 성형 완료 시까지 상기 (a)와 (b) 과정을 반복하는 단계를 포함하는 공정을 통해 제조되는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복합소재는,
    (a) 고엔트로피 금속 또는 고엔트로피 금속을 포함하는 복합 소재로 이루어진 분말을 사용하여 분말 베드를 형성하는 단계;
    (b) 상기 분말 베드에 에너지를 가하여 고화시키는 단계;
    (c) 상기 고화된 분말 베드에 소정 에너지를 가지는 레이저를 인가하여 상 제어를 통해 소정 상을 가진 패턴을 형성하는 단계; 및
    (d) 부품 또는 제품의 성형 완료 시까지 상기 (a) ~ (c) 과정을 반복하는 단계를 포함하는 공정을 통해 제조되는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1상은 기지이고, 제2상은 패턴을 형성하며, 아래의 (1) ~ (3) 중 하나를 형태로 복합화가 이루어지는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
    (1) 제1상은 체심입방격자(BCC) 구조이고, 제2상은 면심입방격자(FCC) 구조 또는 조밀육방격자(HCP) 구조를 가지는 것
    (2) 제1상은 면심입방격자(FCC) 구조, 제2상은 체심입방격자(BCC) 구조 또는 조밀육방격자(HCP) 구조를 가지는 것
    (3) 제1상은 조밀육방격자(HCP) 구조이고, 제2상은 면심입방격자(FCC) 구조 또는 체심입방격자(BCC) 구조를 가지는 것
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1상과 제2상의 물성은 결정화도의 조절을 통해 다양하게 조절되는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1상이 기지를 이루고,
    상기 제2상은 상기 기지의 내부에 소정 형태의 패턴을 이루도록 형성되는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1상이 기지를 이루고,
    상기 제2상은 상기 기지의 표면을 따라 소정 형태의 패턴을 이루도록 형성되는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원료 분말에는 세라믹 또는 고분자로 이루어진 물질을 포함하는, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고엔트로피 금속은 고상과 용융 액상 상태에서 상호 고용도와 화학 작용이 없는 것인, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가해지는 에너지 변화 또는 적층 공정의 조절은, 에너지원의 공정 변수 또는 적층을 위한 툴 패스(tool path) 변수의 조절인, 3차원 프린팅을 이용한 복합소재의 제조방법.
  14. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된, 제1상과 제2상을 포함하는 물품.
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