3D 프린팅 가이드: 재료, 유형, 응용 프로그램 및 속성
FDM 3D 프린팅 가이드:
재료, 유형, 응용 프로그램 및 속성
3D 프린팅에 사용할 수 있는 플라스틱 재료는 수십 가지가 있으며, 각 재료는 특정 용도에 가장 적합한 고유한 특성을 가지고 있습니다. 특정 부품이나 제품에 가장 적합한 재료를 찾는 과정을 단순화하려면'먼저 주요 플라스틱 유형과 다양한 3D 프린팅 프로세스를 살펴보겠습니다.
플라스틱 재료의 종류
플라스틱에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.
열가소성 플라스틱은 가장 일반적으로 사용되는 플라스틱 유형입니다. 열경화성 수지와의 주요 차이점은 여러 번의 용융 및 응고 주기를 겪는 능력입니다. 열가소성 플라스틱은 가열되어 원하는 모양으로 성형될 수 있습니다. 화학적 결합이 발생하지 않으므로 이 과정은 가역적이므로 열가소성 플라스틱은 재활용, 용융 및 재사용이 가능합니다. 열가소성 수지에 대한 일반적인 비유는 녹고, 다시 굳고, 다시 녹을 수 있는 버터입니다. 각 용융 주기 동안 그 특성이 조금씩 변합니다.
열경화성 수지(열경화성 플라스틱이라고도 함)는 경화 후에도 영구적인 고체 상태로 유지됩니다. 열경화성 수지의 폴리머는 열, 빛 또는 적절한 방사선에 의해 발생하는 경화 과정에서 교차 결합됩니다. 열경화성 수지는 녹는 것이 아니라 가열하면 분해되며, 냉각해도 재형성되지 않습니다. 열경화성 수지를 재활용하거나 재료를 기본 구성 요소로 되돌리는 것은 불가능합니다. 열경화성수지는 케이크 반죽과 같아서 일단 케이크에 구워지면 반죽에 다시 녹일 수 없습니다.
플라스틱 3D 프린팅 공정
가장 확립된 세 가지 플라스틱 3D 프린팅 프로세스는 다음과 같습니다.
FDM(융합 증착 모델링) 3D 프린터는 열가소성 필라멘트를 녹이고 압출하며, 이는 프린터 노즐에 의해 제작 영역에 한 겹씩 증착됩니다.
SLA(광조형) 3D 프린터는 레이저를 사용하여 열경화성 액체 수지를 경화 플라스틱으로 경화하는데, 이 과정을 광중합이라고 합니다.
선택적 레이저 소결(SLS) 3D 프린터는 고출력 레이저를 사용하여 열가소성 분말의 작은 입자를 녹입니다.
FDM 3D 프린팅
FFF(융합 필라멘트 제조)라고도 알려진 FDM(융합 증착 모델링)은 취미용 3D 프린터의 출현에 힘입어 소비자 수준에서 가장 널리 사용되는 3D 프린팅 형태입니다.
이 기술은 기본 개념 증명 모델뿐만 아니라 일반적으로 가공될 수 있는 부품과 같은 간단한 부품의 빠르고 저렴한 프로토타입 제작에도 적합합니다.
소비자 수준의 FDM은 다른 플라스틱 3D 프린팅 프로세스와 비교할 때 해상도와 정확도가 가장 낮으며 복잡한 디자인이나 복잡한 기능이 있는 부품을 프린팅하는 데 가장 적합한 옵션이 아닙니다. 화학적, 기계적 연마 공정을 통해 더 높은 품질의 마감재를 얻을 수 있습니다. 산업용 FDM 3D 프린터는 용해성 지지체를 사용하여 이러한 문제 중 일부를 완화하고 광범위한 엔지니어링 열가소성 수지 또는 복합재를 제공하지만 가격도 비쌉니다.
녹은 필라멘트가 각 층을 형성하기 때문에 층을 덮을 때 층 사이에 공극이 남을 수 있습니다.'완전히 고수하지 마십시오. 이로 인해 이방성 부품이 생성되는데, 이는 하중을 견디거나 당김에 저항하는 부품을 설계할 때 고려하는 것이 중요합니다.
FDM 3D 프린팅 재료는 다양한 색상 옵션으로 제공됩니다. 목재 또는 금속과 같은 표면을 가진 부품을 만들기 위해 다양한 실험용 플라스틱 필라멘트 혼합물도 존재합니다.
인기 있는 FDM 3D 프린팅 재료
가장 일반적인 FDM 3D 프린팅 재료는 ABS, PLA 및 이들의 다양한 혼합물입니다. 고급 FDM 프린터는 더 높은 내열성, 내충격성, 내화학성 및 강성과 같은 특성을 제공하는 다른 특수 재료로 인쇄할 수도 있습니다.
재료 | 특징 | 애플리케이션 |
ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌) | 견고하고 내구성이 뛰어남 | 기능적 프로토타입 |
PLA(폴리락트산) | 프린트하기 가장 쉬운 FDM 재료 | 컨셉 모델 |
PETG(폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜) | 더 빠른 생산을 위해 더 낮은 인쇄 온도와 호환 가능 | 방수 응용 |
나일론 | 튼튼하고 내구성이 뛰어나며 가볍습니다. | 기능적 프로토타입 |
TPU(열가소성 폴리우레탄) | 유연하고 신축성이 좋음 | 유연한 프로토타입 |
PVA(폴리비닐알코올) | 수용성 지지체 | 지원 자료 |
엉덩이(고충격 폴리스티렌) | ABS와 함께 가장 일반적으로 사용되는 수용성 지지체 재료 | 지원 자료 |
복합재(탄소 섬유, 케블라, 유리 섬유) | 단단하거나 강하거나 매우 단단함 | 기능적 프로토타입 |
