테크노트 [기술특집]금속 3D프린트의 금형강 응력해석 기술

[첨단 헬로티] 아라이에 이치로 (新家 一朗), 오카자키 슈지 (岡﨑 秀二), 마츠모토 이타루 (松本 格) ㈜소딕 1. 서론 플라스틱 금형의 제작에는 냉각배관을 내부에 창성할 수 있는 파우더 베드 방식의 금속 3D 프린터가 효과적이고, 성형 시간이 53%, 변형량이 46% 개선됐다는 보고 등이 있듯이 앞으로도 크게 보급되어 갈 것으로 기대된다. 그러나 성형 시에 발생하는 잔류응력에 의한 균열이나 변형 등의 문제가 있으며, 복잡한 형상이나 큰 조형물을 제작하는 것이 곤란하다. 한편, 금속이 팽창하는 현상으로서 마르텐사이크 변태가 있다. 강재는 고온에서는 오스테나이트인데, 급냉에 의해 마르텐사이트로 변태한다. 이 때에 탄소의 고용에 의해 팽창하는 것이 알려져 있다. 이 글에서는 금속 3D 프린터에서 플라스틱 성형 금형재로서 일반적으로 사용되고 있는 스테인리스강 SUS420J2의 분말을 이용, 용융 재응고 시의 수축에 의해 발생하는 인장응력을 마르텐사이트 변태에 의한 팽창에 의해 없앰으로써 응력을 억제하는 방법에 대해 조사했다. 그 결과, 균열을 방지하고 변형이 적은 고정도의 조형물을 제작할 수 있다는 것을 확인했다. 2. SUS420J2 조형물의 균

• 서재창 기자
• 2020-01-14 14:29