<3D 프린터의 종류>


3D 프린터의 종류를 표를 이용해 나타내 보았습니다.

 

3D 프린터 종류	특징
SLA (Stereolithography)	액체 기반, 광경화수지 조형방식, 강한 자외선이나 레이저로 순간적으로 경화시켜 조형하는 방식, 얇고 미세한 형상 제작 가능.
FDM (Fused Deposition Modeling)	고체 기반, 응용수지 압출 조형방식, 열가소성 재료를 열을 가해 녹인 후 노즐을 거쳐 압출되는 재료를 적층하는 조형방식​
SLS (Selective Laser Sintering)	분말 기반, 선택적 레이저 소결 방식. 대량의 작은 플라스틱 분말 세라믹 금속, 유리 분말을 레이저로 녹인 뒤 응고시켜 입체적으로 조형 하는 방식
LOM (Laminated Object Manufacturing)​	적층물 제조 방식, 디자인한 모델의 단면 모양대로 잘려진 점착성 종이, 플라스틱, 금속판 등을 접착한 채로 적층시키는 조형 방식.
EBM (Electron Beam Melting)	전자빔 소결 , 전자빔을 통해 금속파우더를 녹여 티타늄 소재의 고강도 제품 조형방식.​
DMLS (Direct Metal Laser Sintering)	직접 금속 레이저 소결 조형 , 금속 파우더를 레이저로 소결하여 생산, 강도 높은 제작 가능.​
3DP (Three Dimensional Printing)	분말 분사 방식
SHS (Selective Heat Sintering)	열가소성 분말 분사 방식

 
일반적으로 널리 사용되는 FDM , SLS , SLA 방식이 있지만 보급형으로 쓰이는 대부분 3D프린터는 FDM방식입니다.


SLS나 SLA는 대기업 또는 공장 국가기관에서 이용되어지고 그만큼 가격대가 상당합니다. 또한, 프린터 인쇄에 쓰이는 재료비용도 어마어마 합니다.


그에비해 FDM방식은 저렴하고 손쉽게 이용할수 있습니다.


다음으로 널리 이용되어지고 있는 방식에 대해 자세히 설명해보도록 하겠습니다.


1. FDM 방식

<FDM 방식 그림>


FDM은 Fused Deposition Modeling의 약자로, 필라멘트 형태의 열가소성 물질을 노즐안에서 녹여내고 원하는 형태를 만드는데 필요한 부분에 녹인 물질을 밀어내어 굳히면서 밑에서부터 쌓아올려 3D 프린팅 하는 방법을 말합니다. 노즐에서 녹여서 밀어내는 속도와 힘에 따라서 층의 크기와 디테일이 결정됩니다. 노즐로 물질을 녹여 밀어내기 위해선 노즐을 뜨겁게 온도를 높이는 과정이 필요하며 과정을 거치고 나온 필라멘트는 상온에서 굳으며 형태를 갖추게 됩니다. 특징으로는 강도가 강하고 습도에 강해 내구성이 뛰어나다는 점이 있습니다. 단점으로는 표면이 거칠고제작 속도가 다른 방식에 비해 느리다는 것이고, 산업분야에서 적용하기 위해서는 많은 발전이 필요하며, 현재로서는 오픈소스를 이용하여 사용 가능한 개인용과 가정용에 주로 쓰이고 있습니다.
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​< FDM 방식에 들어가는 필라멘트형 재료와 FDM방식으로 만든 사람의 얼굴 >
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2. SLA 방식

  < SLA방식 과정 그림 >




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​SLA은 Stereolithography의 약자로, 광경화성 액체 수지가 담긴 수조에 레이저를 투사하여 레이저가 닿는 부분을 굳게 하여 쌓는 방식으로 3D 프린팅 하는 방법을 말합니다. 빌딩 플랫폼에서 프링팅 되는 물체와 그 물체를 받쳐주는 지지대가 만들어 지고 한 층씩 쌓일 때 마다 이 빌딩 플랫폼이 움직이며 다음 쌓는 부분을 지정해줍니다. 이 지정한 부분을 레이저로 굳히는 방식으로 3D 프린팅 작업이 완성됩니다.  SLA방식은 정밀도가 높아 표면을 매끄럽고 정교하게 만들 수 있어 대부분의 디테일이 중요한 미세한 형상 작업에서 사용됩니다. 하지만  제작 특성상 내구성과 내열성이 약하다는 점과 제작 단가가 다른 방식의 프린터에 비해 비싸다는 단점이 있습니다.







< SLA 방식으로 만든 제품 >​ 










3. SLS 방식



<SLS 방식 과정 그림> 






SLS​은 SelectiveLaser Sintering의 약자로 대량의 작은 분말형태의 플라스틱, 금속, 유리 덩어리를 레이저로 녹인뒤 응고시키며 층을 쌓아 입체적으로 조형하는 방식입니다. 레이저로 응고 시킨 후 분말 덩어리를 잘 털어내면 응고된 부분이 남아 디자인한 형태의 조형물이 남게 됩니다. 분말이 덩어리 채로 존재하기에 SLA처럼 별도의 지지대가 필요하지 않으며 속도가 빠르고 사용하는 재료가 매우 광범위하기 때문에 재료의 한계성을 갖는 3D 프린터의 단점을 보완하는 큰 장점이 있습니다. 다만 분말 덩어리의 크기에 따라 제품의 생산 가능 크기가 제한된다는 점과 가격이 다른 방식에 비해 매우 비싸 일반 사용자들이 사용하기에는 큰 무리가 있다는 단점이 있습니다. 2014년에 특허가 만료되었기 때문에 앞으로 더 발전하여 대중화가 기대되는 방식입니다.






 < SLS방식 과정중 분말 덩어리에서 디자인한 형태를 얻는 장면 >






< 3D 프린터 사용 소재 >
 
  위에서 설명했듯이 3D 프린터는 목적에 따라 다양한 재료와 방식으로 활용되고 있습니. 이미 많은 종류의 소재들이 사용되고 있고 더 다양한 종류의 소재를 개발하고 있다. 활용되는 소재는 수지, 금속, 종이, 목재, 식재료 등 매우 다양하며 그중 수지와 금속을 많이 사용하고 있습니다. 개인용(가전용)으로 많이 쓰이는 FDM방식의 보급용 프린터에서는 옥수수 가루로 만든 PLA(Poly Lactic Acid) 플라스틱과 정제한 석유 추출물로 만든 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 플라스틱이 주로 사용됩니다.(그래서 ..만들때 가끔 옥수수 냄새가 나서 집어먹을까..생각이..)  수지의 경우 기술이 완성단계에 있어 이미 다양한 재료를 많은 방면에 사용하고 있습니다. 금속의 경우 주로 의료나 항공기 부품등의 기계부품을 만들 때 주로 사용되며 가격이 비싸 산업용 프린터에서 주로 사용되고 있습니다. 아직은 기술 개발단계입니다. 
  위에서 알아봤듯이 소재들은 사용하는 형태에 따라 크게 액체, 고체, 분말로 나뉘며 각각 특성이 다르며, 액체 방식은 정밀도가 높으나 내구성이 떨어지고 고체 방식은 내구성이 좋으나 정밀도가 떨어집니다. 분말방식은 다양한 재료가 사용되고 정밀하지만 가격이 비싸다는 단점이 있습니다. 

 




< 3D 프린터 활용 >
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#의료

<3D 프린터로 만든 환자의 맞춤형 의수와 두개골 구조>




#건축

< 3D 프린터로 만든 다양한 형태의 건물 조형도 >




#기타


< 3D 프린터로 제작한 피규어와 핸드폰케이스, 음식>




3D 프린터의 활용은 일상 생활에서 마주하는 모든것으로 확대되고 있습니다. 피규어를 만들기도 하고 음식 원료를 재료로 하여 음식을 만들기도 합니다.  독특한 형태의 핸드폰 케이스를 만들 수도 있다. 이처럼 3D 프린터의 활용 가능성은 무궁무진 합니다.


앞으로 더욱더 발전하고 국가관련 기술자격증도 취득할수 있어 좋은 전망이 예상됩니다.

출처 : https://m.blog.naver.com/3dmac/220254011713