3D 프린터 운용 기능사 필기시험을 대비한 핵심 내용만을 요약한 자료입니다. 첫 회 1/3편으로 3D 프린터 정의, 장점 등에 대한 요약입니다. 본 사이트 내의 자료만으로 80점 합격 가능하오니 참고 바랍니다.
▣ 3D 프린터
3D 프린터 정의
2D 프린터가 활자나 그림을 인쇄하듯이 입력한 도면을 바탕으로 3차원의 입체 물품을 만들어 내는 기계이다.
3D 프린팅의 장점
• TTM(Time To Market) 개선: 인 하우스에서 설계를 빠르고 쉽게 제작할 수 있어 모든 프로젝트의 연구 및 설계 단계의 속도를 획기적으로 단축할 수 있다.
• 프로토 타입 제작비용 절감: 3D 프린팅 재료는 전체 제어를 유지하는 동시에 설계를 여러 가지로 구체화할 수 있는 비용 효율적인 방법이다.
• 맞춤(Bespoke) 부품 생산: 기존 제조업체를 통해 조달할 수 없는 일회용 설계를 제작할 수 있고 비용이 많이 드는 대량 생산을 피할 수 있다.
• 무한한 가능성: 3D프린팅은 재미있고 다양한 방식으로 무한한 수의 설계를 제작할 수 있으므로 제조업체와 전문가 모두에게 이상적이다.
3D 프린터 재료
PLA, 터프 PLA, PET/PETG, ABS, ASA, 나일론, CPE, PP, 플렉시블 재료, PVA, HIPS, 복합재료, 3D수지 등
* 고체: 싸지만 느리다 → 필라멘트, 왁스, 플라스틱 시트, 필름(FDM, FFF)
* 액체 : 물체 정밀도가 높지만 내구성이 약하다 → 광경화수지(SLA, DLP, CLIP, Polyjet)
* 분말: 내구성이 높고 빠르지만 비싸다 → 분말(플라스틱, 금속 등 SLS, SLM, DMLS, EBM)
3D 프린터 종류
FDM(Fused Deposition Modeling)
용융 적층 모델링= FFF방식, 열가소성 수지 압출 적층 방식(Fused Filament Fabrication)
뜨거운 노즐을 통해 원료를 녹여서 압출하는 방식
고체 수지 재료를 열로 녹여 쌓아서 제품을 제작하는 방식 정밀도 ↓, 가격↓
SLA방식(Stereo Lithography Apparatus)
= 광경화성 수지 조형 방식
가장 오래된 3D 프린팅 방식 1984년 척 헐(Chuck Hull)이 특허를 낸 등록상표이나 모든 광경화성 수지 조형 방식에 일반적으로 사용하는 용어로써, 레이저 빛을 선택적으로 방출하여 제품을 제작하는 방식, 정밀도 ↑ 얇고 미세한 형상을 제작한다.
액체상태의 광경화성수지는 매우 위험하며 경화되고 나면 괜찮아지지만 액체상태의 광경화성수지를 다룰 때는 맨손으로 만지면 안 된다.
SLS방식(Selecrive Laser Sintering)
= 선택적 레이저 소결방식
가장 높은 강도의 제품을 출력하는 방식
높은 품질의 제품을 만들기 위해서는 파우더 크기가 일정해야 함
재료 분사 방식 (Material Jetting)
= SLA방식 + 잉크젯방식
출력물 표면 조도는 매우 높지만 지지대 제거가 번거롭다.
고가의 산업용 장비로 주로 판매. 가격도 재료도 모두 비싸다.