3D 프 린터 김동우
정의 입체 형태를 만드는 방식에 따라 크게 한 층씩 쌓아 올리는 적층형 ( 첨가형 또는 쾌속조형 방식 ) 과 큰 덩어리를 깎아가 는 절삭형 ( 컴퓨터 수치제어 조각 방식 ) 으로 구분한다. 적층 형은 파우더 ( 석고나 나일론 등의 가루 ) 나 플라스틱 액체 또 는 플라스틱 실을 종이보다 얇은 0.01~0.08 ㎜의 층 ( 레이어 ) 으로 겹겹이 쌓아 입체 형상을 만들어내는 방식이다.
장 단점 장점 적층형에 비하여 완성품이 더 정밀하다. 단점 재료가 많이 소모되고 컵처럼 안쪽이 파인 모양은 제작하기 어려우며 채색 작업을 따로 해야 된다. 가격대가 비싸다.
종류 SLA (Stereolithography) 액체 기반, 광경화수지 조형방식, 강한 자외선 이나 레이저로 순간적으로 경화시켜 조형하는 방식, 얇고 미세한 형상 제작 가능. FDM (Fused Deposition Modeling) 고체 기반, 응용수지 압출 조형방식, 열가소성 재료를 열을 가해 녹인 후 노즐을 거쳐 압출되 는 재료를 적층하는 조형방식 SLS (Selective Laser Sintering) 분말 기반, 선택적 레이저 소결 방식. 대량의 작 은 플라스틱 분말 세라믹 금속, 유리 분말을 레 이저로 녹인 뒤 응고시켜 입체적으로 조형 하 는 방식 LOM (Laminated Object Manufacturing) 적층물 제조 방식, 디자인한 모델의 단면 모양 대로 잘려진 점착성 종이, 플라스틱, 금속판 등 을 접착한 채로 적층시키는 조형 방식. EBM (Electron Beam Melting) 전자빔 소결, 전자빔을 통해 금속파우더를 녹 여 티타늄 소재의 고강도 제품 조형방식. DMLS (Direct Metal Laser Sintering) 직접 금속 레이저 소결 조형, 금속 파우더를 레 이저로 소결하여 생산, 강도 높은 제작 가능. 3DP (Three Dimensional Printing) 분말 분사 방식 SHS (Selective Heat Sintering) 열가소성 분말 분사 방식
재료 FFF 방식의 3D 프린터 재료 PLA, ABS 재료를 가장 많이 사용합니다. 딱딱한 플라스틱 재료를 고온의 노즐에서 녹여 압출하여 적층하고, 상온에 굳히는 방식으로 적층이 됩니다. 최근에는 시멘트와 유리섬유를 섞은 재료를 이용해 FFF 방식의 대형 3D 프린터로 집을 짓기도 합니다. 또한 나무 가루를 섞어 나무 느낌이 날 수 있는 재료도 있으며, 탄성이 있어 말랑말랑하게 휘는 재료 등 다양한 재료들이 개발되고 있습니다. 광경화방식의 3D 프린터 재료 SLS, DLP 방식은 수조에 담겨있는 광경화수지를 레이저를 이용해 경화시켜 적층하는 방식입니다. 광경화방식의 3D 프린터는 플라스틱, 고무, 왁스 재료를 주로 사용합니다. 분말소결방식의 3D 프린터 재료 초기재료가 분말상태인 재료를 소결시켜 적층하는 방식으로 가장 대표적인 3D 프린터 방식은 SLS 방식이 있습니다. SLS 방식은 성분에 따라 3D 프린터 재료가 다시 모래, 플라스틱, 금속으로 나뉩니다. 플라스틱 재료는 알루미늄, 카보마이트 등이 있으며 그 중 폴리 아미드는 매우 가볍고, 높은 탄성율과 단단한 물성을 지니고 있어 활용도가 높습니다. SLS 방식과 비슷하지만 소결 방식 중 3DP 방식은 재료 사이에 컬러바인더를 이용해 다중컬러의 출력물도 만들어 낼 수 있다. 그 외의 3D 프린터 재료 3D 프린터 방식에는 얇은 시트나 종이를 적층하여 붙히고 잘라내는 방식의 프린터가 있습니다. 시트에 열을 가하고 롤러를 이용해 출력을 원하는 베드에 적층되어 진 후, 출력할 모양으로 레이저 커터가 잘라 줍니다. 한 층 적층이 되고 나면 베드가 한층 내려갑니다. 그 다음 깨끗한 시트가 겹쳐지게 되고 위의 과정을 반복하며 도형이 완성될때까지 적층합니다.
활용 자동차 / 항공 분야 우주 분야 의료 분야 건축 분야