1주차 - 담당 : 아시나요
1984년 3D 프린터 개발됨
2005년 3D 프린터 개발을 위한 커뮤니티 렙랩 프로젝트
~ 현재 기술의 발전과 가격인하로 개인용 3D 프린터도 출시됨
3D 프린팅은 가정용품, 의료 , 전자제품, 비행기, 등 존나쩜
STL
STereo Lithograph (조형) 파일
점과 방향으로 구성된 삼각형으로 면을 구성하는 형식의 3D파일
인쇄용 표준파일 형식
조형 : 어떤형태나 형상을 만드는것., 여러가지재료를 이용하여 구체적인 입체형상 만듬
Cura(큐라)
3D 모델렝 데이터를 3D프린터로 출력할수 있도록 G-code로 변환해주는
대표적인 오픈소스 슬라이스 프로그램
슬라이스(Slice)
3차원 입체를 얇은 층의 2차원 데이터로 분할하는것
G-code
프린터좌표(노즐)의 움직이는 속도, 베드온도, 두께 등을 설정하여 3D 프린터에 지시를 내리는 명령값
이 SLA 방식은 3D 프린팅된 출력물의 정밀도가 높으며 표면 조도가 우수한 장점을 가지고 있으며 중간 정도의 조형속도로 가장 널리 쓰이는 기술이라고 합니다
SLA 방식은 액체 상태의 광경화성 수지를 사용하기 때문에 출력 후 세척과정이 필요합니다. 그리고 필연적으로 지지대가 생기게 되는데, 조형물이 정교할수록 지지대 제거에 많은 시간이 소요된다고 하네요.
또한 사용가능한 원료나 색상이 제한적인 점, 그리고 광경화성 수지의 단가가 비싸다는 점(form 1의 경우 1리터에 149달러입니다), 그리고 개인용으로 흔히 사용되는 FDM 방식의 3D 프린터와 비교하였을 때 상대적으로 높은 가격 또한 단점으로 뽑을 수 있습니다
SLS 3D 프린팅 방식의 장점으로는 다음과 같습니다.
1. 소결되지 않은 원재료 분말들이 지지대 역할을 하기 때문에 따로 지지대(support)가 필요 없습니다.
2. 사용가능한 재료가 플라스틱에서 금속까지 매우 광범위하고 재료의 강도를 생각해 보았을 때 그 파급효과가 다른 3D 프린팅 방식보다 매우 클 것으로 생각됩니다. 3D 프린팅으로 강철 부품을 만들어낸다고 생각해보세요.
3. 조형 속도가 다른 3D 프린팅 방식과 비교하였을 때 비교적 빠르다고 합니다.
단점은 무엇이 있을까요?
일단 기계의 가격입니다. 레이저 장비와 같이 고가의 부품을 사용하기 때문에 현재 SLS 장비를 갖추려면 어마어마한 금액을 들여야 합니다. 물론 특허 만료에 따라 그 가격이 떨어질 것으로 예상하고 있으나 개인이 갖추기엔 어려운 금액인 것에는 틀림 없습니다.
그리고 금속 재료 활용시 후표면처리 공정이 필요합니다. 또한 플라스틱 재료를 활용했을때도 후표면처리 공정이 추가로 필요한 경우가 있더군요. 제가 SLS 방식으로 3D 프린팅을 한 업체에 의뢰한 한 적이 있었는데, 그 업체에서는 세라믹 알갱이들과 3D 프린팅된 모델을 함께 넣고 수시간동안 진동을 주어 표면을 문지르고 살짝 깎아내는 방법을 사용하여 표면처리를 하더군요. 표면처리시 깎여나가는 두께는 약 0.1mm정도로 눈에 잘 띄지는 않지만 날카로운 부분이나 뾰족한 부분은 아주 약간 뭉뚝해질 수 있다고 하네요.
또한 다양한 원료를 사용한다는 장점이 단점으로 작용할 수 있는 것이 바로 세팅값때문입니다. 다양한 원료를 사용하기 때문에 각 원료마다 가열 온도와 레이저 조작 등을 세팅해야 하기 때문에 3D 프린팅 하는 데 있어 어려움을 겪을 수 있다고 하네요.
fdm / fff
Fused Deposition Modeling 융합 증착 모델링 녹여서 쌓는 방법
Fused Filament Fabrication 융합 필라멘트 제작 녹인 필라멘트 제조법
서로 같다고 보면 된다
FDM 방식의 3D 프린터 장점은 다음과 같습니다.
1. 다른 방식의 3D 프린터에 비해 장치의 구조와 프로그램이 간단하기 때문에 장비 가격과 유지보수 비용이 낮습니다.
2. 오픈소스 형태(RepRap)로 개발되었으며 2012년 6월 특허가 만료되어 3D 프린팅 기술의 대중화를 현재 주도하고 있습니다. 개인용 3D 프린터의 대부분은 이 FDM 방식의 3D 프린터입니다.
3. 다양한 소재 적용이 가능하며 단순한 구조로 인해 대형화에 용이하고 다양한 산업분야에 적용이 가능합니다.
4. 리니어 모션 컨트롤, 즉 기기 컨트롤의 정밀도에 따라 모델의 표면 조도의 개선이 가능합니다. 정밀하게 움직일 수록 정밀한 표면 퀄리티를 나타낼 수 있다는 것이지요.
단점은 무엇일까요?
1. 모델 표면 조도의 퀄리티가 높지 않습니다. 매끄럽게 보이지 않고 층층이 쌓인 모습이 보이는 경우가 많습니다. 이 경우 세부 형상을 구현하는 데 있어서 제한점이 많지요.
2. 경화시 소재가 흘러내리는 것을 방지하기 위한 지지대가 필요하며, 3D 프린팅 후에는 지지대 제거의 과정이 추가로 필요합니다.
3. 제작 속도가 매우 느린 편입니다.
4. 산업분야에 적용하려면 앞으로도 많은 발전이 필요하며, 현재로서는 개인용과 가정용으로 활용하는 것에 국한되어 있습니다.
엄청난 정밀도와 표면조도입니다. 매우 세밀한 표면조도와 정밀도롤 보여줍니다. 또한 빔프로젝터로 빛을 쏴서 조형하므로 면 단위로 조형이 되어 작업속도가 균일하고 비교적 빠른 조형속도를 보여줍니다.
단점이라고 한다면..
일단 기기값이 다른 개인용 3D 프린터에 비해 비싸고 원료값도 비쌉니다. 최근 저가형 DLP 3D 프린터가 개발되었다고는 하지만.. B9creator 기준으로 3D 프린터 자체의 가격은 조립을 해야하는 키트는 US$2,990, 완제품은 US$4,995이며, 원료의 경우에도 $100이 넘습니다.
또한 광경화수지를 사용하는 3D 프린터들이 다 그렇게지만, DLP 전용 수지를 필요로 하기 때문에 원료 선택이 제한적입니다. 그리고 다른 3D 프린팅 방식과 비교하여을 때 만들수 있는 조형물의 사이즈가 적은 것도 단점 중 하나가 될 수 있겠습니다. 그래서 주얼리 산업 같은 보통 높은 정밀도를 요구하는 소형 모델을 만들 때 사용하지요.
테스트
다운로드
책 저자
