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3D 프린터

플라스틱 재료 특징 및 동향

- ABS : 향후 개인용 3D 프린터 분야에서 일반인이 가장 많이 사용할 것으로 보는 재료이다. 그 이유는 강도, 열에 대한 내구성, 가격 등 측면에서 다른 어떤 재료보다 유리하다. 단점으로는 열수축 현상 때문에 PLA 재료보다는 정밀한 조형 모델 구현이 어렵다. 최근 스타라타시스사의 3D 프린터 구현 기술인  FDM(Fused Desposition Modeling) 방식 20년 보호기간 특허가 만료되어, FDM 기술을 적용한  많은 저가형 3D 프린터 국내외에서 출시되고 있다. 녹는 온도는 210-260°C 사이이고,보통 적층 Layer 두께는 0.1 mm 이상이며,  보통 치수정밀도는 0.2 ~ 0.5 mm ( ?,  제품마다 다름, 참조만 바람) 정도이다. 정밀도 부분에서 약점이 있어 표면조도를 개선하려면 후처리를 통해서 시간을 투자해야 가능하다. 도색은 증착, 착색, 광택처리, UV 코팅 등이 가능하고 ABS 재질이기 때문에 도금도 가능하다. 건강을 위해서 환기에 주의해야 한다.  현재 3D Systems사의 CubeX 시리즈에 사용되는 재료와 색상은 ABS 수지 17 가지 색상을 지원한다. 저가형 개인용 FDM 방식 3D 프린터에 가장 일반적으로 사용이 예상되는 재료이다.

 

- ABS Like : 3D Systems사에서 잉크젯적층방식(MJM, Multi Jet Modeling)에서 사용되는 재료인데 ABS 성질을 가지면서 아주 우수한 정밀도 특히 표면조도에서 가장 우수하다고 볼 수 있다. 전문가용 MockUp 제품 설계에 적용하면 좋은 결과를 얻을 수 있다. 단점은 재료 단가가 높다. 보통 적층 Layer 두께는  0.016mm 까지 가능하며, 후처리가 필요없을 정도록 우수한 표면조도를 가지며 치수정밀도는 0.025 ~ 0.05 mm 정도이다. 도색은 증착, 착색, 광택처리, UV 코팅 등이 가능하다. 국내 캐리마 업체는 DLP(Digital Light processing) 방식을 채용한 ABS Like 수지를 사용한다. 스타라타시스사의 Polyjet/Polyjet Matrix 방식을 적용한 ABS Like 수지를 사용하는 제품이 있다.

 

- PLA : 향후 개인용 3D 프린터 분야에서 일반인이  많이 사용할 것으로 보는 재료이다. 녹는 점이 낮고 굳을 때 열수축 현상이 없는 것이 장점이지만, 내구성과 가격적인 부분에서 단점을 가지고 있다. 녹는 온도는 180-230°C 사이이고,보통 적층 Layer 두께는 0.1 mm 이상이며,  보통 치수정밀도는 0.2 mm ~ 0.5 mm ( ?,  제품마다 다름, 참조만 바람) 정도이다.그래도  저가환경을 고려하여 정밀한 모형 제작이 가능 때문에 개인용 3D 프린터에서 PLA 전용 제품도 출시되고 있다. 국내 로킷사의 에디슨 제품은 인체에 무해한 친환경 소재의 PLA 프린팅 재료를 채용한 개인용 3D 프린터를 출시했다. 저가형 개인용 FDM 방식 3D 프린터에 가장 일반적으로 사용이 예상되는 재료이다.

 

- 아크릴 : 3D Systems사에서 잉크젯적층방식(MJM)에서 사용되는 재료인데 뛰어난 정밀도를 가지고 있으며, 일반적으로 가전제품 등 전문가용 MockUp 제품개발에 적용하면 좋다. 강도와 온도 부분에서 단점을 가지고 있다. 보통 적층 Layer 두께는  0.016mm 까지 가능하며, 후처리가 필요없을 정도록 우수한 표면조도를 가지며 치수정밀도는 0.025 ~ 0.05 mm 정도이다. 도색은 증착, 착색, 광택처리, UV 코팅 등이 가능하다.

 

-  PC : 인장강도와 내구성(온도 등 대한)이 높아서 공장에서 양산하는 제품에 적합한 재료이다. 녹는 온도는 270-300°C 사이이고, 재료값 때문에 개인용 3D 프린터에 적용하기에는 조금 시간이 필요할 것 같다.

 

- 엔지니어링 플라스틱 : 내열성 및 강도가 근접하는 재질이 출시되고 있지만 보다 더 우수한 재료가 출시되면 특수한 강도와 내구성이 필요한 응용분야에도 적용할 수 있을 것이다.

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