3D프린터 고무소재 출력하기

최근 날씨가 너무 덥더니 아침부터 온 비에 좀 시원해진 것 같아 너무 좋네요!

다들 빗길 안전운전하세요~

3차원 도면 데이터를 이용하여 입체적인 물품을 생성하는 3D프린터.

제품을 뚝딱뚝딱 만들어내서 도깨비프린터라고 몇 년 전 방송에서도 소개가 되었었는데요, 종류도 FDM, SLA, SLS, DLP 등 다양합니다.

그중에 소재를 녹여서 쌓아 올려 형상을 만드는 Fused Deposition Modeling 방식은 가장 대중화된 장비로 사람들이 쉽게 접할 수 있는 프린터입니다.

강한 내구력과 빠른 출력속도, 장비 가격과 유지보수 비용이 낮으며 다양한 소재 적용이 가능하다는 장점이 있습니다.

 

그러나 모델 표면 조도의 퀄리티가 높지 않고, 층층이 쌓인 모습이 보이는 경우가 많습니다. 그래서 표면정리를 위한 후가공이 필요하고, 경화 시에는 소재가 흘러내리는 것을 방지하기 위해 지지대가 필요합니다. 프린팅 후에는 지지대를 제거해줘야 하는 번거로움이 있죠.

여기서 주목해야 할 부분은! ‘다양한 소재 적용이 가능하다.’입니다.

오늘은 이 소재에 대해 포스팅하려고 하는데요, FFF방식이라고도 불리는 이 방식의 재료는 필라멘트라고 하는 아주 얇은 실로 만들어진 플라스틱을 말합니다.

 

PLA, ABS, WOOD, Nylon, PC, Carbon Fiber, Flexible 등 다양한데요, 오늘은 이 중에서도 특히! nylon, Flexible과 같은 3D프린터 고무 소재에 대해 알아보려고 합니다.

보통 필라멘트 압출방식에서는 Poly-Lactic Acid와 Acrylonitrile Butadiene Styrene를 많이 사용하는데요, 많이 사용하는 이 소재의 장단점 먼저 알아볼게요.

먼저 PLA필라멘트의 경우 균열이나 수축현상이 적고, PLA 또한 녹는점이 균일해 기포발생이 적습니다. 그리고 냄새가 거의 없고 옥수수 전분 가루로 만들어서 인체에 무해하며 온도와 습도에 예민하기 때문에 영향을 받으면 변형될 가능성이 있습니다. 무엇보다 제일 매력적인 것은 다른 소재에 비해 가장 저렴하다는 것~!!

 

ABS필라멘트는 컬러가 다양하고 녹는점이 균일해 기포발생이 적다는 장점이 있으며 후가공이 쉬운 편입니다. 하지만 출력물이 휘거나 균열이 생길 수 있으며 열 수축 현상이 일어날 수 있으므로 작업 시 환기가 꼭 필요합니다.

그렇다면 나일론이나 플렉시블 같은 3D프린터 고무 소재의 경우 특징이 뭘까?

TPE, TPU Filament 등 연질 소재를 통틀어서 flexible필라멘트라 부르고 있으며 열가소성 합성 고무라 불립니다.

고무와 플라스틱의 성질을 모두 가지고 있지만, 고무보다는 단단하고 플라스틱보다는 말랑거리고 부드러운 것이 특징입니다.

그러나 탄성을 가지고 있어 보우덴 방식의 3D프린터에서는 작업이 힘들고 직결식 3D프린터에서는 가능합니다.

TPU필라멘트는 우레탄 소재이다 보니 습기를 먹어 프린팅 중 발포가 되는 경우가 있기 때문에 보관 시 주의해야 합니다.

TPE역시 비슷한 단점을 가지고 있지만 TPU에 비해 보다 습기에 강해서 프린팅 도중에 발포 현상이 덜합니다.

소재 자체가 탄성과 유연성이 뛰어나고, 강도와 내구성이 우수하지만 탄성이 있기 때문에 빠른 속도로 출력 시 실패할 가능성이 크고 익스트루더가 원활하지 못하다는 단점이 있으니 유연한 재질로 출력을 하려면 제대로 출력될 수 있도록 속도를 줄여 천천히 저속으로 인쇄하는 것이 좋습니다.