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M300 금속 3D 프린터
기술적 특징
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- 고성능 광학 시스템 : 폐루프 전력 피드백 기능을 갖춘 500 W 파이버 레이저 시스템 탑재. 폐루프 격자 제어 방식의 고속 스캐닝 갈바노미터와 석영 F-θ 렌즈, 수냉식 조절형 빔 확장기를 채택. 최소 스폿 크기는 80 μm±10 μm이며, 스캐닝 속도는 0~7 m/s 범위로, 얇은 벽 및 미세 구조 형성 품질을 보장함.
- 자체 개발 양방향 지능형 리코팅 시스템 단일 블레이드 양방향 리코팅 기능을 갖추었으며, 이는 이중 직선 모듈에 의해 구동된다. 층 두께는 20~100 μm 범위에서 조절 가능하며, 리코팅 속도는 10~500 mm/s로 조정할 수 있다. 블레이드 충돌 과부하 보호 기능이 내장되어 있어, 이상 상황 시 즉시 경고음을 발생시키고 비상 정지를 실행함으로써 블레이드와 작업 표면을 보호한다.
- 폐루프 불활성 가스 보호 회로 자체 개발된 아르곤 순환 및 정화 시스템으로, 우측 공기벽 유동장 설계가 최적화되었다. 실시간 챔버 산소 농도 모니터링을 통해 산소 함량을 1000 ppm 이하로 유지한다. 주변 환경의 산소 농도도 감지되며, 설정 임계치를 초과할 경우 경고음이 울리고 주 전원이 자동 차단되어 불활성 가스 누출로 인한 위험을 방지한다.
- 고부하 폐루프 빌드 실린더 z축은 서보 모터와 그레이팅 룰러를 결합한 폐루프 제어 방식을 채택함. 위치 정확도는 0.01 mm이며, 최소 이송량은 0.001 mm이고, Z축 적재 용량은 ≥500 kg임. 기판 사전 가열 최대 온도는 220 °C에 달해 티타늄 및 고온 합금 등 고응력 재료의 균열을 완화함.
- 완전히 독립적인 소프트웨어 생태계 자체 개발된 슬라이싱 및 장비 제어 소프트웨어는 STL 파일 불러오기, 서포트 생성, 다중 모드 스캔 경로 계획 기능을 지원하며, 여러 금속 재료에 대해 사전 검증된 공정 패키지를 제공함. 인터럽트 발생 후 인쇄 재개, 산소 농도·블레이드 위치·장비 상태 실시간 모니터링, 자동 오류 진단 및 경보 기능을 갖춤. 핵심 공정 파라미터는 연구기관에서 신소재 개발을 위한 R&D용으로 전면 개방됨.
- 포괄적인 안전 보호 빌드 챔버 도어 및 비상 정지 버튼을 위한 안전 인터록이 제공되어, 클래스-4 레이저 안전 요건을 준수함. 모든 구성품은 새 제품이며 기계 및 레이저 안전에 관한 GB/T 표준을 충족함.
M300 장비 구성
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| 서브시스템 | 주요 요소 | 구성 설명 |
|---|---|---|
| 광학 시스템 | 광섬유 레이저 시스템 | 500 W 광섬유 레이저(폐루프 전력 피드백 방식) |
| 스캐닝 갤버노미터 | 폐루프 격자 제어, 적색 레이저 빔 표시기 포함 | |
| F-θ 렌즈 | 석영 집광 렌즈 | |
| 빔 익스팬더 | 수냉식 조절 가능 석영 빔 확장기 | |
| 가스 회로 시스템 | 산소 분석기 | 산소 센서(측정 범위: 100–1000 ppm, 24 VDC 전원 공급) |
| 챔버 퍼징 가스 회로 | 자체 개발된 불활성 가스 치환 방식, 우측 에어 월 솔루션 | |
| 순환 실드 가스 회로 | 자체 개발 아르곤 순환 루프 | |
| 가스 정제 장치 | 자체 개발 연기 및 불순물 제거용 필터 모듈 | |
| 성형 시스템 | 분말 공급 및 저장 장치 | 자체 개발 상부 공급 방식, 용량 20 L, 분말 부족 경고 및 정지 기능 |
| 양방향 재도포 시스템 | 자체 개발 단일 블레이드 양방향 재도포, 과부하 보호 경고 기능 | |
| 밀폐형 제작 챔버 | 스테인리스강 / 고강도 알루미늄 합금 하우징, 안전 도어 락, 내장 LED 조명 | |
| 빌드 실린더 어셈블리 | 서보 및 그레이팅 룰러 폐루프 구동; 최대 기판 예열 온도 220°C | |
| 고강성 프레임 | 완전 밀폐형 보호 케이스가 장착된 고강성 메인 프레임 | |
| 제어 소프트웨어 | 데이터 처리 소프트웨어 | 자체 개발, STL 입력 지원, 다중 충진 전략, 사전 로드된 재료 공정 패키지 |
| 기계 제어 소프트웨어 | 중국어 사용자 인터페이스; 재개 인쇄, 실시간 모니터링, 오류 진단 및 경보 기능 지원 | |
| 보조 장비 | 물 냉장고 | 레이저 냉각을 위한 특수 수랭 유닛 |
| 폭발 방지 진공 청소기 | 챔버 및 표면 분말 청소용 | |
| 분말 체질기 | 재활용 금속 분말의 선별을 위해 | |
| 진공 건조 오븐 | 금속 분말의 수분 제거를 위해 | |
| 사애탄 기계 | 프린팅 부품의 표면 마감을 위해 |
M300 성능 사양
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| 항목 | 사양 |
|---|---|
| 모델 | DMK 레이저 M300 |
| 공정 | 선택적 레이저 용융(SLM) |
| 최대 제작 용적 | 300 mm × 300 mm × 450 mm (기판 포함) |
| 치수 정확도 | ≤100 mm: ±0.1 mm; ＞100 mm: ±0.1%×L |
| 층 두께 | 조절 가능: 20–100 μm |
| 레이저 파워 | 500 W, 출력 조절 범위 10%–100% |
| 스캔 속도 | 0–7 m/s |
| 최소 스팟 직경 | 80 μm±10 μm |
| 산소 농도 제어 | 1000ppm 이하 |
| 기판 사전 가열 온도 | 최대 220 °C |
| Z축 위치 정확도 | 0.01 mm, 최소 피드 0.001 mm |
| Z축 적재 용량 | 500kg 이상 |
| 호환 가능한 재질 | 스테인리스강, 고온 합금, 티타늄 합금 등 주요 금속 분말(마그네슘 합금 제외) |
| 총 전력 소비량 | 약 10 kW |
| 전원 공급 장치 | AC380V±5%, 삼상 오선식 |
| 주변 온도 | (23±5)°C |
| 상대 습도 | ≤75% RH |
| 기계 무게 | 분말 제외 약 2.6t |
| 전체 높이 | 분말 호퍼 포함 약 3.3m |
| 바닥 면적 | 8.7m × 5.2m(보조 장치, 문 열림 공간 및 작동 공간 포함) |
| 데이터 가져오기 형식 | STL |
응용 분야
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- 항공우주 티타늄 및 고온 합금으로 제작된 경량 복합 부품, 격자 구조 및 형상 따라 냉각 채널이 설계된 부품의 프로토타입 시운전 및 소량 생산
- 곰팡이 제조 사출 성형 및 다이캐스팅 금형용 형상 따라 냉각되는 인서트로, 열 방산을 개선하고 성형 사이클을 단축하며 금형 수명을 연장함
- 과학 연구 및 교육 대학 및 연구기관을 위한 신소재 공정 개발 및 적층 제조 교육. 개방형 파라미터로 직교 실험 및 신소재 인쇄 검증을 지원함.
- 자동차 산업 엔진 부품, 경량 구조물 및 맞춤형 공작 기구의 신속한 개발 및 시제품 제작.
- 에너지 및 전력 열교환기, 고온 가스 터빈 부품, 통합 열산출 격자 기능 부품의 R&D.
- 의료 기기 의료용 합금 구조물 및 수술 보조 부품을 포함한 금속 기능 프로토타입 개발.
