[마켓 분석:3D 프린팅②] 출력 속도 빨라지고 정교한 제품 제작

기사입력 : 2018-03-12 19:05:00
[마켓뉴스 한창호 기자]
FDM방식: 가장 많이 활용되는 3D프린팅 기술

FDM(Fused Deposition Modeling)은 3D 프린팅의 가장 기본적인 방식으로 스트라타시스에 상표권이 있다.
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FDM방식

용융수지 압출 조형 방식으로 소재를 가늘게 뽑아 한줄씩 쌓아 올려 원하는 형상을 만드는 프로세스로 제작된다. 사용되는 재료는 PLA나 ABS라 불리는 플라스틱 재료를 기반으로 한 필라멘트이다. 필라멘트를 녹여서 쌓아올리는 방식으로 단점은 세세한 디테일의 출력물을 얻기 힘들며 주로 시제품 제작에 활용된다. 장점은 재료와 프린터의 가격이 다른 방식의 프린터에 비해 훨씬 저렴하다.

SLA방식: 3D시스템즈가 개발한 최초의 3D 프린팅 출력 방식

SLA(Stereo Lithography Apparatus) 광경화 수지 조형 출력 방식은 3D시스템즈가 처음 고안한 방식으로 DLP방식과 다소 차이를 보이며 광경화성 액체 수지가 담긴 수조에 레이저를 발사해 경화시키는 방식으로 재료를 적층한다. 액화상태의 레진이나 왁스를 사요ㅇ해 프린팅을 진행한다.

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SLA방식

SLA방식을 활용해 생산하면 품질이 우수하기 때문에 고가의 3D프린터는 대부분 SLA방식을 채택한다. 다만 생산후 냄새 제거 등의 이유로 화학약품을 사용해 별도의 세척과정 등 후처리를 한뒤 출력물 사용 가능하며 사용 가능한 원료나 색상이 SLA 기술 특성상 매우 제한적이다.

SLS방식: 향후 3D프린팅 방식의 표준이 될 가능성이 높아

SLS(Selective Laser Sintering) 선택적 레이저 소결 조형 출력 방식은 3D시스템즈에 인수된 미국의 DTM사가 1992년 처음 생산한 3D 프린팅 방식으로 프린팅 베드에 도포된 분말소재에 강한 레이저를 가해 닿은 부문이 소결되는 방식을 반복해 적층하는 방식이다.
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SLS방식

사용 가능한 재료는 플라스틱에서 금속까지 광범위하다. 다른 3D프린팅 기술 대비 사용 가능한 재료가 매우 광범위하며 출력된 제품들의 강도 역시 우수하지만 레이저 장비와 같은 고가의 기계를 사용하기 때문에 기계의 가격이 가장 높으면서도 조형속도 역시 가장 느리다는 단점이 있다.

DLP방식: SLA방식과 유사한 프린팅 방식

DLP(Digital Light Processing) 마스크 투영 이미지 경화 출력방식으로 SLA 방식과 같이 레진 재료를 사용하지만 차이점은 프린터에 결합된 빔 프로젝터를 재료위에 투사하여 적층하낟. 사용 가능한 재료는 SLA와 동일하다.

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DLP방식

빔 프로젝터를 재료에 직접적으로 투사하면서 뛰어난 정밀도와 세밀함을 갖춘 출력물을 기대할 수 있지만 SLA방식과 같이 사용할 수 있는 재료는 한정적이며 출력할 수 있는 조형물의 사이즈도 한정적인 것이 단점이다.

3DP방식: 잉크젯 프린팅 방식에 석고가루를 활용한 방식

3DP(Three Dimensional Printing) 파우더 분사 출력 방식은 1995년 Z코퍼레이션에서 3DP라는 명칭으로 특허출원됐지만 이후 3D시스템즈에 합병돼 CJP라는 기술로 명칭 변경, 잉크젯 프린팅 방식을 기반으로 프린터 헤드의 노즐에서 컬러잉크와 경화물질인 바인더를 파우더 베드에 분사해 조형하는 방식이다. 사용가능한 재료는 기존의 플라스틱 재료가 아닌 석고가루이다.

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3DP방식

재료인 석고가루가 다른 플라스틱이나 금속재료에 비해 저렴하지만 석고기반이기때문에 탄력성이 부족하고 외부충격에 쉽게 파손되기도 한다.

MJP방식: SLA방식과 CJP방식이 혼합된 3D프린팅 방식

MJP(Multi Jetting Printing) 다양한 분출구 모형 출력 방식으로 MJM 방식으로도 불리며, 프린터의 노즐로부터 재료와 지지대가 될 왁스 재료를 동시에 분사한뒤 이 두 재료를 UV로 경화시켜 제품을 제작하는 방식이다.
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MJP방식

사용되는 재료는 광경화성 수지와 지지대로 사용되는 왁스이다. 곡선처리가 뛰어나 정밀도가 가장 뛰어난 기술로 평가되며 광경화성 수지를 사용하기 때문에 투명한 조형물을 제작하기도 하지만 재료와 기기의 가격이 높고, 강도와 내열성이 약해 높은 온도에서 변형이 이뤄지는 문제도 있다.

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한창호 기자 che72@
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