알루미늄(AL), 스테인레스(SUS) 금속 3D프린팅 주문제작

이 글에서는 금속 3D프린팅 주문 제작 사례를 소개합니다. 알루미늄(AL), 스테인레스(SUS) 등 다양한 금속 불만 입자를 활용한 SLS 방식의 3D프린터를 활용하여 출력한 시제품 제작 사례들입니다. 일반적으로 적층 가공 방식 하면 필라멘트라고 부르는 롤형태로 보빈에 감겨진 열가소성 수지를 압출부(nozzle)에 삽입하여 고온에서 녹여 실처럼 새어나오는 가늘고 얇은 소재를 쌓아올려서 제품의 형상을 구현하는 FDM 방식을 많이들 떠올리십니다.

그러나 3D프린터도 매우 소재와 적층 방식에 따라서 매우 다양한 종류로 분류되고 있으며 AL이나 SUS와 같은 금속 재료 역시 SLS 방식의 3D프린팅을 통하여 시제품 제작을 위한 다품종 소량생산 형태로 주문제작이 가능합니다. 물론 기존의 CNC 가공과 같은 매우 높은 정밀도와 표면조도를 구현할 수는 없습니다. 그러나 금속 3D프린팅의 장점은 기존의 절삭 가공 방식으로 표현할 수 없는 매우 다양하고 기하학적인 표현이 가능하여 가공 가능한 디자인의 범위가 매우 넓고 다품종 소량생산에 유리하여 제품 개발 과정에서 샘플 작업이 필요할 때 활용하기 매우 좋은 방법입니다.

알루미늄 금속 3D프린팅 주문 제작시 유의 사항으로는 SLS 방식의 특징에 대해서 이해하실 필요가 있습니다. SLS 3D프린터 분말 소결 방식을 사용합니다. 이는 분만 가루를 녹여서 입자간의 결착을 진행하여 재료를 적층하여 제품의 형상을 구현합니다. 이와 같은 제작 방식의 특성으로 우리 눈에는 보이지 않는 입자간의 미세한 단차들이 존재하며 수축과 팽창이 반복되기 때문에 이 과정에서 표면 조도의 저하와 치수의 오차가 발생하게 됩니다. 그렇기 때문에 매우 고정밀도가 요구되는 산업 현장에서는 활용성이 다소 떨어지는 부분이 있습니다.

스테인레스 등 메탈 소재를 활용한 금속 3D프린팅 주문제작 사례들을 살펴보면 지금 드리는 말씀이 어떤 의미인지 좀더 쉽게 이해하실 수 있을것 같습니다. 보시는 사진과 같이 좌측은 CNC 가공품이고 오른쪽은 SLS 방식의 3D프린터로 제작된 AL, SUS 3D프린터 출력물입니다. 육안으로 보도 품질차이가 확연하게 눈에 들어옵니다. 표면 조도라고 하는 것은 매끈한 정도라고 이해하시면 됩니다. 높을 수록 더 부드럽고 매끈하며 CNC 가공품은 1차로 가공된 원재료를 깍아서 제품의 형상을 구현하기 때문에 표면 품질의 저하가 거의 발생하지 않습니다.

(좌) CNC 가공품 / (우) 금속 3D프린터 출력물

그러나 금속 3D프린팅은 제품 내부에 들어있는 알루미늄과 스테인레스와 같은 금속 분말을 적층하여 제품을 제작하기 때문에 제작 과정에서 표면 조도의 저하가 CNC 가공품과 비교했을때 극심한 차이를 낼 수 밖에 없습니다. 그렇기 때문에 제품 개발 단계에서 시제품을 생산하고자 할때 금속 3D프린팅 주문제작 방식을 활용할때는 사전에 이와 같이 CNC 가공품과 분말 소결 방식을 적용한 금속 3D프린터 출력물의 차이점을 명확하게 이해하고 사용하실 것을 추천합니다.

 

기존의 절삭 가공 방식을 활용하여 구현하기 어려운 디자인을 대체하기 위한 방안 중 하나로 알루미늄이나 스테인레스 재질을 이용한 금속 3D프린터가 활용되고 있다는 점을 꼭 기억하시고 제품 제작을 진행하실 것을 권장합니다. 다만드러는 FDM부터 SLA, 폴리젯 등 다양한 적층 가공 방식을 활용하여 제품 개발 단계에서 요구되는 플라스틱 및 금속 시제품 제작에 도움을 드리고 있습니다. 견적 문의시에는 제작하고자 하는 가공품의 설계 도면과 함께 소재 정보, 요구 수량 및 기타 항목(ex 정밀도, 예산, 납기일 등)을 빠짐없이 기재하여 제공해주세요.

지금까지 알루미늄(AL), 스테인레스(SUS) 재질을 활용한 금속 3D프린팅 주문 제작 전 반드시 알아두어야 하는 CNC 가공품과 3d프린터 출력물의 차이점에 대해서 소개드렸습니다. 다만드러 홈페이지를 방문하시면 보다 다양한 작업 사례들을 만나보실 수 있습니다.