3D프린터 필라멘트종류와 특징 알아보기

안녕하세요, 뽀니입니다!

지난번에 ABS, PLA필라멘트의 특징에 대해 알아보았는데요, Fused Deposition Modeling방식에 사용되는 필라멘트 종류가 워낙 다양하다 보니 앞서 설명했던 종류를 제외한 나머지 소재에 대해 포스팅하려고 합니다.

이 소재를 사용하는 3D프린터는 FDM방식인데요, 고온의 노즐에서 녹인 소재를 한 층씩 쌓아 올려 모형을 만들어내는 방식입니다.

레이어가 얇을수록 정밀하고 섬세한 출력물을 얻을 수 있으며 사람들에게 가장 대중화되어 있는 방식입니다.

 

필라멘트란 3D프린터를 출력할 수 있게 하는 소재를 말하는데요, 앞번에 먼저 설명한 두 가지 소재에 대한 특징을 한 번 짚고 넘어가겠습니다.

PLA는 옥수수 전분을 주원료로 한 친환경수지이고, 냄새도 거의 없어서 가장 일반적으로 사용되고 있는 소재로 가정이나 학교에서 무난하게 사용할 수 있습니다.

낮은 온도에서 출력 가능하고, 수축 현상이 거의 없기 때문에 히팅베드의 온도를 굳이 올리지 않아도 무난하게 출력이 됩니다.

 

단점이라면 습도에 영향을 많이 받고, 쉽게 부러지기 때문에 습도 관리를 해줘야 하고, 소재 특성상 워낙 단단하다 보니 후가공이 어렵습니다.

두 번째로 ABS는 내구성이 강하고, 열에도 잘 견디는 특성이 있으며 후가공은 쉬운 편이지만 출력하기 까다롭고 어려운 소재입니다.

출력을 위해서는 노즐 온도를 많이 높여야 하고, 수축이 잘 일어나기 때문에 히팅베드 온도도 올려줘야 합니다.

무엇보다 출력 시 냄새가 나기 때문에 꼭 환기를 하면서 출력하는 것이 좋습니다.

 

앞번에 먼저 알아보았던 두 가지 소재에 대해 간단히 살펴봤으니 그 외에 다른 소재에 대해 알아보겠습니다.

PETG(Poly-Ethylene Terephthalate Glycol)는 우리 주변에서 많이 볼 수 있는 PET와 비슷한 소재로 식기나 용기를 만드는 플라스틱으로 많이 사용되고 있습니다.

이 소재는 앞서 설명한 두 가지 소재의 강점을 모두 가지고 있다고 생각하면 되는데요, 출력 시 냄새가 나지 않으면서 후가공이 잘되며 페트병처럼 색이 없습니다.

 

Wood는 일반 필라멘트 소재에 나무 소재를 섞어 만들었으며 목공예품으로 보일 수 있는 재질이라 나무 느낌을 주는 출력물에 사용됩니다.

속도에 따라 색상이 진하게 보일 수 있으며 목분의 성분이 포함되어 있어서 갈거나 자르는 것도 가능하고 채색 또한 가능합니다.

다만 노즐이 작을 경우에는 잘 막히는 단점이 있다고 해요.

PVA는 수용성으로 물에 녹는 소재로 이러한 특성을 이용해서 서포터로 이용하기도 합니다. 출력 시에 제품이 완성될 때까지 지지대 역할을 하고, 출력이 다 되고 나면 물에 담궈서 서포터만 녹이고 형상만 남길 수 있습니다.

다만 수용성이다 보니 습기에 굉장히 취약한 소재라 건조하고, 시원한 곳에서 보관해야 합니다.

 

HIPS는 플렉시블 소재로 불릴만큼 신축성이 높고, 리모넨 탄화수소를 이용해 녹일 수 있어서 PVA처럼 서포트 소재로 많이 사용되고 있습니다.

다만 출력 시 냄새가 나서 환기가 꼭 필요하며 단단하지만 수축이 있어 큰 조형물 출력 시 너무 빨리 식히면 출력물이 휘거나 균열이 생길 수 있습니다.

HIPS 소재와 비슷한 Flexible Failment는 열가소성 합성고무라 불리며 고무와 플라스틱의 성질을 모두 가지고 있지만, 고무보다는 단단하고, 플라스틱보다는 말랑하고, 부드럽습니다.

우레탄 소재다 보니 습기를 먹기 때문에 보관에 주의해야 하고, 아무래도 탄성이 있다 보니 출력이 쉽지 않고, 빠른 속도로 출력하면 실패할 가능성이 높기 때문에 속도 조절을 잘 해야 합니다.

나일론(NYLON)은 poly amide resin을 원료로 만들어진 합성섬유로 유독가스를 제거한 석유 추출물이기에 냄새가 나서 환기가 필수입니다.

기포발생률이 적고, 신축성이 강하며 내충격성이 우수하며 인장강도, 탄성이 좋으며 가볍고 부드러운 것이 특징입니다.

 

마지막으로 TPU소재는 고무성분이 들어 있어서 탄성과 유연성이 뛰어나며 출력물이 잘 구부러지고 원형으로 돌아오려는 성질이 강합니다.

서포터 제거가 어렵고 출력 조건에 따라서 실패할 가능성이 높습니다.

FDM프린터 특성상 소재를 녹여 한 층씩 쌓아 올려 형상을 만드는 방식으로 소재만 다르다뿐이지 출력물에 줄이 생기고 지지대도 있기 때문에 서포터 떼고, 표면정리가 필요하다면 후가공이 필요하단 사실!! 참고해주세요~