고정밀 3D 구조 가공 기술은 주로 각종 선진적인 가공 수단을 통해 3차원 공간 내 마이크로미터급 또는 나노미터급 정밀도의 가공을 실현한다.고정밀 3D 가공 기술은 디지털 모델에서 직접 제조할 수 있어 설계 자유도가 높다.이런 기술은 전통적인 방법으로는 실현하기 어려운 복잡한 기하학적 구조, 예를 들면 내부 공도, 중첩 구조 등을 만들 수 있다.
1. 고정밀 3D 구조 가공 기술 원리
고정밀 3D 구조 가공 기술은 주로 각종 선진적인 가공 수단을 통해 3차원 공간 내 마이크로미터급 또는 나노미터급 정밀도의 가공을 실현한다.이 기술은 일반적으로 다음과 같은 몇 가지 기본 원리와 방법을 다룹니다.
1.증재 제조 기술
일반적으로 3D 프린팅이라고 불리는 증재 제조는 층층이 쌓이는 가공 방식을 기반으로 한다.전통적인 감재 제조 방법 (예: 밀링, 절단 등) 과 달리, 증재 제조는 점진적으로 재료를 추가하여 컴퓨터로 설계된 모델에 따라 3차원 물체를 정확하게 구축한다.이 기술은 복잡한 기하학적 형태를 가공할 수 있을 뿐만 아니라 미시적 척도에서 고정밀도의 3차원 구조 제조를 실현할 수 있다.
레이저 용해: 레이저 용해는 흔히 볼 수 있는 증재 제조 기술로 레이저 빔을 통해 금속 가루를 빠르게 용해하고 층층이 금속 구조를 구축한다.이 방법은 비교적 높은 재료 이용률과 완제품 정밀도를 가지고 있어 항공우주, 의료기기 등 업계에 광범위하게 응용된다.
광경화: 광경화는 레이저나 자외선을 통해 광민수지를 비추어 고화시켜 성형시키는 일종의 증재제조방법이다.이 기술은 복잡한 마이크로 3D 구조를 만드는 데 적합한 고해상도를 가지고 있으며 정밀 모델 제작 및 마이크로 흐름 제어 칩 생산에서 흔히 볼 수 있습니다.
2.미가공기술
미세 가공 기술은 주로 정밀한 공구와 설비를 통해 마이크로미터 수준의 가공 처리를 하는 것을 말한다.이 기술은 작은 크기, 고정밀 구조를 만드는 데 독특한 이점을 가지고 있습니다.일반적인 미세 가공 방법은 다음과 같습니다.
마이크로 밀링: 소형 복잡한 부품을 제조하는 데 적합한 마이크로 밀링을 통해 고정밀 가공을 합니다.마이크로 밀링은 정밀도와 표면 마무리가 비교적 높아 정밀 금형, 마이크로 기계 부품 등의 가공에 자주 사용된다.
미세 전기 불꽃 가공: 전기 불꽃 방전 원리를 이용하여 고정밀 절단과 조각을 진행하며, 경질 재료와 복잡한 기하학적 형태의 가공에 적용된다.
3. 나노가공기술
나노가공기술은 나노급의 정밀제어를 통해 마이크로나노척도구조가공을 실현하는 기술로서 일반적으로 전자빔, 이온빔 등을 리용하여 재료를 미시적으로 처리하는것과 관련된다.이 기술은 초소형 전자부품 제조뿐만 아니라 매우 정교한 3D 구조를 가공해 광자학, 나노센서 등에 활용할 수 있다.
전자빔 광각: 전자빔 광각 기술은 전자빔을 이용하여 광민 재료에 노출과 각식을 진행하여 나노급의 고정밀 가공을 실현할 수 있다.이 기술은 반도체, 나노 부품의 제조에 광범위하게 응용된다.
2. 3D 가공 기술의 장점
1. 고정밀 및 복잡도
3D 가공 기술은 매우 복잡하고 정교한 구조를 만들 수 있으며, 미세한 나노미터 척도의 부품을 제조하는 데 적용되어 가공 정밀도에 대한 응용 수요를 만족시킬 수 있다.
2. 자유도와 디자인 유연성
전통적인 가공 방법은 일반적으로 몰드와 도구에 의존하지만, 고정밀 3D 가공 기술은 디지털 모델에서 직접 제조할 수 있어 설계 자유도가 높다.이런 기술은 전통적인 방법으로는 실현하기 어려운 복잡한 기하학적 구조, 예를 들면 내부 공도, 중첩 구조 등을 만들 수 있다.
3. 자재 절약 및 낭비 감소
전통적인 감재 가공 방법에 비해 증재 제조의 현저한 장점은 재료 이용률이 높다는 것이다.증재 제조 과정은 수요에 따라 재료를 쌓을 뿐 여분의 폐기물이 거의 없어 녹색 제조 이념에 부합한다.
4. 빠른 프로토타입 및 맞춤형 생산
고정밀 3D 가공 기술은 프로토타입을 신속하게 생산할 수 있으며, 제품의 빠른 반복과 소량 맞춤형 생산에 적용된다.특히 맞춤형 제작과 복잡한 구조의 부품은 개발 주기를 크게 단축시킬 수 있다.
5. 시간과 비용 절감
3D 구조 가공 기술은 복잡한 몰드와 공구 제조 과정을 생략하는 동시에 일회성 고정밀 가공을 할 수 있기 때문에 많은 가공 시간과 제조 비용을 절약할 수 있다.
3. 응용분야
고정밀 3D 구조 가공 기술은 광범위하게 사용되며 고정밀 구조 제조가 필요한 거의 모든 분야를 포함합니다.다음은 몇 가지 주요 응용 분야입니다.
1.고정밀 3D 구조 가공 기술은 복잡한 공간 토폴로지 구조를 실현할 수 있게 하여 나노 광학 부품의 혁신과 고효율 기능 개발을 추진하였다.

2. 광자칩 결합 부품에 정확한 마이크로 구조 제조 능력을 제공하여 효율적인 광신호 결합과 전송을 실현했다.

3.고정밀 3D 구조 가공 기술로 인해 피넬 렌즈는 마이크로화, 경량화 및 고성능 방면에서 현저하게 향상되었고 광학 시스템의 혁신과 응용을 추진했다.

4. 역학 초재료와 광자 도선의 정확한 설계와 제조에 가능성을 제공하여 선진 재료와 광학 응용에서의 혁신적인 발전을 추진했다.

5.세포 지지대 배열과 플래시 그리드의 정교한 구축을 지원하여 생물의약과 광학 분야의 혁신적인 응용을 추진하였다.

6.고정밀 3D 구조 가공 기술은 광섬유 단면의 제작 공정을 최적화하여 광신호 전송 효율과 광섬유 연결의 정확도를 향상시켰다.
