3D 프린터의 방식과 활용성

 

안녕하세요

세상의 다양한 이야기를 전하는 한스토리 입니다.

 

이번 포스팅 주제는 3D 프린터의 프린팅 방식과 활용분야 입니다.

 

 

 

 

 

기존의 프린터는 종이나 물체 위에 2D방식만 되었지만 언제부터인가 우리가 사는 세상에는 많은 종류의 3D 프린터가 보이기 시작하면서 내가 원하는 다양한 형태를 3D 프린터로 출력해볼 수 있게 되었습니다.

 

심지어 가정에서 아이들 장난감 까지도 3D 프린팅으로 제작이 가능하죠.

 

이러한 3D 프린터는 프린팅 방식에 따라 가격과 품질이 천차만별인데요, 어떤 차이들이 있는지 알아보겠습니다.

 

 

 

 

3D 프린팅 방식 

 

 

1. FDM 방식

 

FDM(Fused Deposition Modeling) 방식은 플라스틱 필라멘트를 가열하여 층을 쌓아가며 물체를 생성하는 방식입니다.

노즐은 고열로 플라스틱 필라멘트를 녹이며, 뽑아져 나온 필라멘트는 상온에서 경화되면서 프린팅이 완성됩니다.

 

 

FDM 출력방식 

이 방식은 활용범위가 매우 광범위하여 항공우주 분야, 자동차 분야 등 산업분야에서도 많이 쓰이며 제품 상용화 이전 프로토타입 테스트에서도 많이 사용하는 방식입니다.

 

FDA 방식에서 사용하는 재료는 3D프린터 제품마다 차이가 있긴 하지만, Nylon 12CF, ABS CF10, ASA , Nylon 12 Carbon, PLA, Nylon 12, PA6 등등이 사용됩니다. 

 

더 세부적인 재료를 알고싶으시면 3D 프린터 전문업체 홈페이지에 들어가시면 각 제품마다 출력 가능한 재료들이 있으니 참고하시면 됩니다!

 

 

2. SLA 방식

 

SLA(Stereolithography) 방식은 액정 수지를 UV 레이저로 경화시켜 물체를 만드는 방식으로 보다 정교한 결과물에 적합합니다.

 

 

SLA 프린팅 방식

 

이 방식은 대용량 시제품, 대형 부품 시제품, 쾌속 금형 제품을 생산하는데 유리합니다.

별다른 후처리 없이 부드러운 표면을 얻을 수 있어 조금 더 고차원적인 시제품에 사용되는 편입니다.

 

(아무래도 퀄리티가 높은만큼 가격이 비싸다는 단점도 있습니다..)

 

사용되는 재료로는 perFORM, Taurus, Evolve 등이 있으며 이 또한 제품마다, 회사마다 차이가 있을 수 있습니다.

 

 

3. SLS 방식

 

SLS(Selective Laser Sintering)은 레이저를 사용하여 분말 물질을 응고시켜 물체를 생성하는 방식입니다.

베드에 도포되어 있는 파우더에 선택적으로 레이저를 투사하여 파우더를 소결시키는 방식으로, 일반적으로 높은 내구성과 높은 강도를 가지며 서포터가 필요 없기 때문에 후가공 면에서도 편리하다는 장점이 있습니다.

 

그러나 소재가 비싸고 작업환경 관리가 까다로워 쉽게 접근하기 어렵다는 단점이 있습니다.

 

SLS 방식

 

 

 

4. Polyjet 방식

 

Polyjet 프린팅은 포토폴리머, 자외선 및 잉크젯 헤드를 사용하여 수지를 적층하는 방식이며 정밀도가 높은 부품을 만들어 낼 수 있습니다.

포트폴리머 방울이 빌드 플랫폼에 분사되며 UV 램프로 경화되어 층을 접착하게 되며, 서포트 소재는 추가적으로 제거하여 출력물을 완성하게 됩니다.   

 

이 방식은 복잡하여 디테일한 분야에 적합하기 때문에 치의학과 의료분야에서 많이 사용되고 있습니다.

 

 

5. DLP 방식

 

DLP(Digital Light Processing)은 마스크 투영 이미지 경화방식으로, 광경화성 수지에 빔프로젝터를 조형하고자 하는 모양의 빛으로 투사하고, 그 투사한 모양대로 수지를 경화시켜서 적층하게 됩니다. 

 

상대적으로 프린팅 속도가 빠르며 해상도가 높고 유지보수가 간편하다는 장점이 있으나,

사용되는 소재의 종류가 제한적이고 후가공이 필요하여 다소 불편할 수 있습니다.

 

 

 

DLP 

 

 

이 밖에도 PBF 방식이라던가  여러 방식들이 있습니다!

 

 

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3D 프린터 활용분야 

 

 

이렇게 다양한 3D 프린팅 방식에 따라 많은 분야에서 3D 프린팅이 사용되고 있습니다.

 

의료 분야, 교육 분야(학습용 모형 제작, 과학교육자료 등), 자동차 산업, 항공우주산업, 디자인, 기계 산업 등

그 활용범위를 따지자면 끝이 없겠죠.

 

그리고 의외로 3D 프린팅된 결과물들이 시제품에서 멈추지 않고 실제 부품으로 사용되는 경우가 상당히 많습니다. 

방수, 방진 노하우까지 쌓이면서 활용 분야에 제한이 없어졌으며

재료가 계속 개발되면서  기존의 기계 가공품들에 비해 훨씬 가벼우면서 비슷한 강도를 갖는 제품을 만들어낼 수 있게 되었습니다.

 

[의료정보] 3D프린터로 만드는 투명교정기 시대 - KNS뉴스통신

 

 

 

 

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3D프린터는 지금도 계속 발전하고 있으며 점점 더 많은 산업 분야에 적용될 것입니다.

그리고 점점 더 쉽게 가정에서도 사용할 수 있게 될 것으로 기대하고 있습니다.

 

생활하면서 필요한 각종 용품들과  디자인 굿즈, 장난감을 누구나 쉽게 직접 만들 수 있는 세상이 기대됩니다!