3D 프린팅 제작 과정 5단계로 알아보기

3D 프린터란?

재료를 쌓아 올리는 적층가공 방식(AM: additive manufacturing)으로 3차원의 입체 형상(물건)을 만들어내는 제조 기술.

 

3D 프린팅 제작 과정 1단계: 제품 디자인 / 설계

3D프린팅 기술은 2D 또는 3D CAD 프로그램으로 제작된 데이터 파일(. STL/. STP/. STEP/. OBJ/. 3dm 등)이 있어야 인쇄 작업을 진행할 수 있습니다. 제품 설계에는 라이노(Rhino), 지브러시(Z-brush), 오토캐드(AutoCAD), 카티아(CATIA), 인벤터(Inveter), 솔리드웍스(Solidworks) 등 다양한 툴들이 있으며 각각의 프로그램들은 제품 디자인과 기구설계 2가지를 기준으로 분류될 수 있습니다. 3D 프린팅 제작을 위한 도면 제작 시에는 적층 가공 방식의 특성을 고려한 설계 작업이 필요합니다. (만약 제품을 판매 또는 양산을 위한 목적으로 개발 과정을 진행할 경우에는 해당사항이 없습니다.)

 

FDM 방식의 경우 일정 각도 이상을 벗어나는 제품의 형상에는 서포터라고 부르는 지지대 역할을 하는 임시 설치물 출력을 3D 프린팅 과정에서 함께 수행합니다. 이러한 서포터의 생성은 제거 과정에서 결과물의 표면 품질 저하, 재료 사용량과 작업 시간 증가에 원인이 되며 이러한 서포터 형성을 최소화 하는 작업은 FDM 방식의 3D프린터 제품 설계 과정에서 매우 중요한 역할을 담당합니다.

제품 디자인 및 설계 예시

3D프린팅 제작 과정 2단계: 제작 방법 선정

설계도 작성이 완료되고 나면 어떤 방식의 3D 프린터를 활용하여 인쇄 작업을 진행할 것인지 결정해야 합니다. 3D 프린터의 제작 방식 및 종류로는 크게 4가지로 분류할 수 있습니다.

FDM	SLA	SLS	Polyjet
열가소성 수지	열경화성 수지	분말 소재	열경화성 수지
보통	우수	낮음	매우 우수
우수	낮음	우수	보통
낮음	보통	낮음	우수
낮음	보통	높음	매우 높음

<3D 프린터 출력 방식에 따른 특성 비교표 (출처: 3D 프린터의 종류에 따른 출력물의 차이점)

 

위 표를 참고하여 3D 프린팅 제작 방식의 특성을 이해하고 만들고자 하는 제품의 특징을 고려하여 가장 적합하다고 판단되는 제작 방법을 선택하세요. 동일한 두 제품을 제작한다고 가정했을 때 3D프린팅 작업 방식에 따라서 가격과 품질, 제작 기간에서 차이가 있습니다.

 

3D프린팅 제작 과정 3단계: G-code 만들기

출력 방법을 정했다면 본격적인 3D 프린팅 작업을 위한 준비에 들어갑니다. 가장 먼저 진행되어야 하는 것은 슬라이서 프로그램을 이용한 G-code 만들기입니다. G-code란 쉽게 말해서 제품 설계도를 기반으로 3차원의 입체 형상을 구현하기 위해 3D프린터를 제어하는 기능을 수행하는 수치제어 명령을 정리해놓은 프로그램 언어(또는 코드)입니다.

 

3D프린팅 제작 과정 4단계: 장비 세팅

G-code 작성까지 모두 완료되었다면 실제 제품 제작을 위한 장비 세팅에 들어갑니다. 장비 설정 방법은 출력 방식과 제조사별 제품에 따라서 차이가 있으며 일반적으로 소재 준비, 잔여물 제거, 점검 등이 있습니다.

 

3D프린팅 제작 과정 5단계: 후가공 및 도색

시제품 제작 시 사용되는 3D 프린팅 기술은 제품의 용도와 목적에 따라서 후가공 및 도색 작업을 진행하는 경우가 많습니다. 주로 전시회 및 박람회 참여와 같은 홍보 활동이나 수단으로 활용하고자 하시는 경우에는 눈에 보이는 외관상의 품질도 매우 중요하기 때문에 실제 양산품과 흡사한 수준의 제품 목업 제작을 진행하여 활용할 수 있습니다.

 

반면에 외부 활동을 제외한 신제품 개발 과정에서 디자인 및 설계 검토, 제품 성능 및 기능성 테스트, 내부 시연 등을 위한 목적으로 활용하고자 하시는 경우에는 별도의 후처리 작업을 진행하지 않는 경우가 많습니다.

3d프린터 출력->결과물(도색 전)->도색 후

이렇듯 3D 프린터를 활용한 시제품 제작 방법은 크게 5가지 과정으로 간략하게 요약해서 알아 볼 수 있습니다. 모형제작 전문 업체 다 만드러는 FDM 방식, SLA 방식, 금속 3D프린팅, 폴리젯 등 다양한 3D프린팅 기술을 활용하여 시제품 제작부터 모형제작까지 비즈니스를 위한 제조 전문 서비스를 제공하고 있습니다. 3D프린터 출력 대행 서비스를 이용하고자 하시는 분들께서는 다만드러 홈페이지를 접속하시면 견적 문의란을 통해서 설계 도면과 함께 제작 관련 요구 사항, 원하시는 제작 수량을 기재하셔서 문의하세요. 보다 다양한 작업 사례를 확인하고 싶으신 분들을 위해서 포트폴리오 페이지를 소개드리면서 오늘 포스팅을 마칩니다.

 

 

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