3D프린터 FDM방식과 SLA방식의 차이점

3D도면을 바탕으로 3차원 물체를 만들어내는 기계를 뜻하는 3D프린터.

가공의 용이성 등 여러 문제 덕분에 초창기에는 대부분 플라스틱만 재료로 사용했으나 점차 종이, 고무, 콘크리트, 식품에 금속까지 재료의 범위가 점점 넓어지고 있어서 단순히 조형물 출력뿐만 아니라 건축, 설계 등의 향후가 기대되는 분야라고도 합니다.

 

오늘은 다양한 3D프린터 방식 중에서도 저렴한 보급형 FDM방식과 품질 좋은 SLA방식에 대해 알아보고, 두 방식의 차이가 무엇인지에 대해 이야기해보려고 합니다.

각각의 특징에 대해서 먼저 알아볼게요!

FDM방식은 현재 가장 대중화되었고, 구성이 비교적 단순하고 다른 프린팅 방식에 비해서 특허가 일찍 풀려 오픈소스 제품이 발달하여 일찍 저가화에 성공하였습니다.

 

우리 주변에서 가장 쉽게 볼 수 있는 프린터가 바로 이것인데요, 이는 Fused Deposition Modeling의 약자로 FFF와 이름만 다르고 같은 방식으로 가는 실 같은 필라멘트 형태의 열가소성 물질을 노즐 안에서 녹여 얇은 필름 형태로 출력하여 한층 한층 적층해나가며 형상을 만드는 방법인데 글루건과 비슷한 원리라고 보면 이해하기 쉽습니다.

필라멘트 압출방식은 장비와 재료비가 저렴하고, 다양한 소재 적용이 가능하며 단순한 구조로 대형화에 용이하다는 장점이 있으며, 기기 컨트롤의 정밀도에 따라 출력물의 표면 조도의 개선이 가능합니다.

 

단점으로는 다른 종류의 프린터에 비해 정밀도가 낮고, 출력시간이 오래 걸리는 편이며 출력물 표면이 매끄럽지 않고 결이 보인다는 것입니다.

표면은 후가공을 하면 정리가 되지만 많은 시간과 노력이 필요합니다.

FDM3D프린터의 주재료는 PLA와 ABS인데요, 그 특징에 대해 잠깐 살펴볼게요.

 

PLA는 Poly Lactic Acid의 약자로 옥수수, 사탕수수 등 식물성 원재료로 제작한 가장 보편적으로 많이 사용하는 친환경 소재로 수축이 적고 점착성이 우수합니다.

 

녹는점이 175~230℃로 낮은 편이고 착색이 잘되며 저렴하다는 장점이 있지만 녹는점이 낮기 때문에 여름철 차량 위나 히터 등에 출력물을 올려두면 형태가 변하게 됩니다.

ABS는 Acrylonitrile Butadiene Styrene의 약자로 실생활에 많이 사용하는 플라스틱 소재입니다. 3D프린팅에서는 강도, 내충격성이 우수하고, 구부려도 잘 안 부서지는 편이며 사포질 등 후가공이 아주 용이한 편입니다.

그리고 녹는점이 200℃이상으로 높은 편이지만 수축성이 높아서 출력이 어렵다는 단점이 있으며 냄새가 많이 나서 작업 시에는 반드시 창문을 열고 해야 합니다.

 

이제 SLA방식에 대해 알아볼게요.

Stereo Lithography Apparatus의 약자로 광경화 적층방식이라고도 불리는데요, 3D프린터에 최초로 사용된 방법으로 가장 정밀한 출력이 가능한 프린터입니다.

이는 광경화성 액체 수지가 담긴 수조에 레이저를 쏘아 경화시키며 형상을 만들어가는 방식으로 정교한 출력물 구현이 가능하며 출력속도가 빠르다는 장점이 있으며 단점으로는 다른 어떤 것 보다 장비와 재료비가 비싸다는 것입니다.

 

그리고 원료와 색상이 제한적이며 광경화성 수지를 사용하기 때문에 출력 후 세척과정은 필수이고, 지지대가 생기는데 그것을 제거하는 시간이 꽤 걸린다고 하네요.

FDM3D프린터는 낮은 가격으로 시제품제작을 하거나 교육용일 경우, 그리고 SLA3D프린터는 강도가 강한 편이라서 건축모형 같은 곳에 적합하고 오차가 없는 정밀한 시제품제작 시 유용하게 사용할 수 있으며 두 가지 방식 모두 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

한 번에 간단히 요약하자면 가격이 저렴한 방식을 찾는다면 필라멘트 압출방식으로, 가격이 비싼 편이긴 하지만 퀄리티 높은 제품을 원한다 하시면 광경화 적층방식으로 출력하시면 될 것 같습니다.

 

뽀니는 담번에도 여러분들게 도움이 될 만한 주제를 가지고 돌아올께요~