기술 개요

• •  레이저 직접적층공정(Laser Direct Energy Deposition, L-DED)은

      금속 3D 프린팅 공정 중 하나, 금속 분말을 원재료로 사용하고,

      레이저 열원에 의한 순간적인 용융/급냉을 통해 적층 구조체

      (입체조형물) 제조

   

  •  직접적층공정은 형상의 자유도가 높고, 입체구조물의 제작속도가

      빠르며, 2가지 이상의 분말 소재를 동시에 활용한 3D 프린팅이 가능

   

  •  이종 금속 소재 계면 간 물리적 결합 형성

종래기술

• •  이종의 소재를 레이저로 용융하여 접합하는 경우,

      소재 간의 화학반응을 수반

   

  •  레이저 직접적층 공정을 이용하는 경우에도

      이종 소재 간 계면에서 균열 발생 가능성이 높음

대상기술

• •  앵커를 적절하게 활용하는 적층제조 방식을 통해 이종 소재 간

      계면에서 취성이 강한 금속 간 화합물이 발생

   

  •  서로 접합성이 좋지 않아 소재 계면에 크랙이 형성되는 난접합성 이종

      소재의 기계적 접합이 가능한 레이저 직접적층공정 가능

종래 기술의 한계

• •  이종 금속 소재의 레이저 직접적층 시 소재 간의 화학반응에 의한

      반응물이 형성되어 결함으로 작용

   

  •  화학반응에 의한 반응생성물이 취성을 가지는 경우,

      소재 계면에서 크랙을 형성

   

  •  이종 소재 간 박리에 의한 기계적 물성 약화하기 때문에

      금속 3D 프린팅이 불가능

대상기술의 경쟁력

• •  기족 적층이 불가능하던 Fe-AI, Ni-AI, Ti-Al 등 다양한 난접합성

      이종 소재의 레이저 직접적층이 가능

   

  •  용융접합으로 잘 붙지 않는 이종소재의 계면을 기계적으로 붙잡아

      줄 수 있는 특별한 구조인 마이크로 앵커 적층

   

  •  앵커 사이에 제1금속층과 물리적으로 결합되는 결합부를 포함하는

      제2금속층의 이종 금속 접합 구조체 형성

연구자 정보

부산대학교 재료공학부 이욱진 교수