고강도 3D 프린터 출력물을 만드는 새로운 기술

(Credit: Texas A&M University)

3D 프린터는 이미 여러 분야에서 널리 사용되고 있지만, 금속 3d 프린터 같은 경우를 제외하면 사실 대부분의 출력물은 강도가 약해서 용도가 제한될 수밖에 없는 한계가 있습니다. 이는 조금씩 소재를 적층해서 열로 붙이는 제조 방식의 한계 때문입니다. 텍사스 A&M 대학의 소재 과학 및 공학과(Department of Materials Science and Engineering at Texas A&M University)의 연구팀은 3D 프린터로 출력한 소재의 강도를 획기적으로 개선할 수 있는 방법을 개발했습니다.

이들이 사용한 방법은 우선 3D 프린터로 카본 나노튜브 폴리머 소재를 출력한 후 이를 마이크로웨이브파로 열을 가해 굽는 것입니다. 이렇게 한 번 구워낸 소재는 훨씬 강도가 강해져서 각종 부품이나 도구로 사용하는 데 더 적합한 성질을 지니게 됩니다.

(동영상)

도자기를 굽듯이 오븐에 굽는 것으로 볼 수도 있지만, 소재가 파괴되지 않고 원하는 강도를 획득하게 하기 위해서는 더 정교한 작업이 필요하다고 합니다. 따라서 특수한 카메라를 이용해서 그 과정을 추적해 적절한 수준으로 마이크로웨이브가 가게 조절합니다.

연구팀은 Essentium Materials라는 회사와 더불어 이를 상업화하기 위해서 특허를 신청한 상태입니다. 의도대로 된다면 매우 높은 기계적 압력과 힘에도 견딜 수 있는 가벼운 3D 프린터 출력물을 이용해서 매우 여러 가지 용도로 활용이 가능할 것으로 기대됩니다.

참고

More information: Charles B. Sweeney et al. Welding of 3D-printed carbon nanotube–polymer composites by locally induced microwave heating, Science Advances (2017). DOI: 10.1126/sciadv.1700262

https://phys.org/news/2017-07-d-real-world.html#jCp

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