직접에너지증착 (Directed Energy Deposition)
쉽게 풀면
용접기로 금속을 조금씩 녹여 붙여가며 형상을 만드는 모습을 떠올리면 이해하기 쉽습니다. 직접에너지증착은 금속 가루나 얇은 금속선을 노즐을 통해 원하는 위치로 뿌리거나 흘려보내면서, 동시에 레이저와 같은 강한 에너지를 그 자리에 쏘아 순간적으로 녹여 붙이는 방식입니다. 이렇게 노즐을 이리저리 움직이며 층층이 재료를 쌓아 올려 새로운 부품을 만들거나, 기존 부품의 마모된 부분에 재료를 덧붙여 수리할 수 있습니다.
왜 중요한가
이 방식은 분말을 평평하게 깔고 선택적으로 녹이는 방식보다 큰 부품을 빠르게 만들 수 있고, 특히 손상된 고가의 부품 표면에 재료를 덧대어 수리하거나 서로 다른 재료를 층별로 섞어 만드는 데 유리합니다. 이런 특성 때문에 항공기 부품 보수, 대형 금속 구조물 제작, 기능경사재료 연구 등에서 중요한 적층제조 공정으로 다뤄집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
노즐로 재료를 공급하며 녹여 붙이는 방식으로 시편을 만들고 그 내부 조직을 관찰했다는 의미입니다.
기존 부품의 닳거나 손상된 부분에 새 재료를 덧붙여 복원하는 데 이 공정을 적용했다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
직접에너지증착은 에너지원으로 레이저, 전자빔, 아크 등이 사용될 수 있고, 재료 공급 방식에 따라 분말을 노즐로 분사하는 방식과 와이어를 공급하는 방식으로 나뉩니다. 이 공정은 분말베드 방식에 비해 상대적으로 낮은 치수 정밀도와 거친 표면 조도를 갖는 경우가 많아, 정밀 형상이 필요한 부위는 후가공을 거치는 경우가 일반적입니다.
주의할 점
직접에너지증착은 열원이 국부적으로 집중되고 냉각 속도가 빠르기 때문에 다른 적층제조 방식과 마찬가지로 잔류응력과 변형 문제가 발생할 수 있어, 공정 조건 설정에 주의가 필요합니다.