FDM 방식의 장단점 세 가지 간단 정리

지난 시간, 3D 프린팅 방식 중 SLA 방식에 대한 정리를 했었습니다. 이번 시간에는 FDM 방식에 대해 알려드리려고 가지고 왔어요. SLA가 가장 오래된 프린팅 방식이라면 FDM 방식은 가장 대중적인 프린팅 방식이라고 할 수 있을 것 같아요. 이 방식은 개인용 3D 프린터에서도 자주 보이는 기술이기 때문입니다.

FDM 방식이란?

FDM 방식은 Fused Deposition Modeling으로 열가소성 수지를 압출해 적층 하는 인쇄 방식을 뜻합니다. 필라멘트 형태의 열가소성수지가 고온의 노즐에서 녹아 필름 형태로 출력되면서 한 층 한 층을 쌓게 되는데 녹아서 나온 플라스틱 필라멘트가 상온에서 경화되며 모양을 잡습니다. FDM을 설명할 땐 FFF 방식도 항상 같이 등장하게 되는데 FFF 방식은 Fused Filament Fabrication으로 열가소성 수지를 압출해 적층 하는 원리는 동일하지만 상표권 분쟁을 막기 위해 다른 용어로 이름 붙여진 방식입니다.

열 경화성 소재란?

열 경화성 소재, 열 가소성 소재는 제작 관련 분야에서 자주 등장하는 단어입니다. 열 경화성 소재는 열을 가하면 모양이 굳는 소재를 뜻하고 열 가소성 소재는 열을 가하면 녹는 소재를 뜻합니다. 열 경화성 소재도 열을 가하면 처음엔 녹지만 여기서 더 열을 가하면 모양이 굳으며 모양이 굳은 이후에는 다시 열을 가해도 녹지 않는 특징을 가지고 있습니다.

즉 열 가소성 소재는 한번 녹였다 또 다시 녹일 수 있지만 열 경화성 소재는 한번 녹았다 굳힌 것을 또다시 녹여 모양을 변형시킬 수 없습니다.

 

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FDM 방식의 장점

 

1. 간단한 장치 구조와 프로그램
2. 저렴한 장비 가격과 유지 보수 비용
3. 대형화 용이

다른 3D 프린팅 방식에 비해 FDM은 장치 구조와 프로그램이 간단합니다. 그래서 별도의 보호, 가공 장비 없이 초보자나 개인도 다룰 수 있는 대중적인 방식입니다. 간단한 구조 덕에 장비 비용이나 유지 보수 등에 드는 비용이 낮은 편입니다. 구조상의 특징으로 인해 대형화하기에도 용이해 광범위한 분야에 적용할 수 있습니다. 사용되는 소재도 다양한 편입니다.

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FDM 방식의 단점

 

1. 낮은 표면 퀄리티
2. 지지대
3. 느린 제작 속도

 

FDM은 SLA와 달리 필라멘트를 이용해 쌓아올리는 방식이기 때문에 층층이 쌓인 모습이 잘 보이는 경우가 많습니다. 기기 컨트롤이나 후가공 작업을 통해 어느 정도 개선이 가능하지만 다른 방식에 비해 표면 조도 퀄리티와 정밀도가 높은 편은 아닙니다. 그리고 소재가 경화되는 동안 모양 변형을 막기 위해서 지지대가 필요한데 이 지지대는 완성 후 별도의 제거 작업이 필요합니다. 출력 속도 또한 느린 편이라고 할 수 있습니다.