3d프린터의 종류와 방식 1

*3d프린터의 종류*/

FFF; fused filament favrication 열가소성 수지 압출 적층 조형

작동방식

1.익스트루더가 원료 필라멘트를 끌어당김

2.필라멘트 스풀의 필라멘트가 당겨짐

3.고체 필라멘트를 녹일 수 있는 온도로 달궈진 핫-엔드 노즐에서 원료압출

4.압출된 원료는 설정된 값 만큼 한 층씩 적층되며 조형

 

3d 프린터 제조사인 Stratasys(스트라스시스)사가 1991년 FDM(Fused Deposition Modeling)이라는 이름으로 처음 관련 장비를 상용 출시하였다. 이 기술을 흔히 '주사기나 글루건'으로 예를 들어 설명하기도 하는데, 하나의 동일한 속성을 가진 원료(최근엔 다른 속성이 함께 섞인 것도 등장)를 고열로 녹여 압출해 지정도니 지점에 한 방울 씩 떠러뜨리며 한 층씩 쌓아 형태를 완성해나가는 방식이다.

 렙랩(RepRap)에서는 FFF( fused filament favrication) 방식으로 부르고 원리는 같지만 기존 FDM 방식보다 개인용 하드웨어로써 용이토록 간소화한 것으로 볼 수 있다.

SLS: Selective Laser Sintering 선택적 레이저 소결 조형

작동방식

1.레이저를 조사

2.다이내믹 미러가 X,Y 축으로 움직이며 전달받은 레이저 빔을 조형 분말함 에 정확히 전달

3.조형 분말함 안에 있던 원료 분말이 레이저 빔에 의해 소결

4.보충 분말함이 정해진 층의 두께만큼 상승

5.보충 분말함 밖에서 대기하고 있던 레벨링 롤러가 여분의 원료 분말을 조형 분말함으로 밀어 보충

6.조형 분말함은 정해진 층의 두께만큼 내려감

 

DARPA사의 후원 하에 1980년대 중반, 텍사스 오스틴 대학의 칼 데커드박사와
조 비먼 박사에 의해 개발되고 특허 출원한 기술. 데커드와 비먼 박사는
이 기술 기반의 머신을 개발하고 제공하는 회사인 DTM사를 설립하고 운영
하며 2001 년 3D Systems사에 인수합병 됨
이 기술은 소결(C 항목 참조) 방식으로, 대량의 작은 입자의 플라스틱
분말이나 금속 분말, 세라믹 또는 유리 분말을 높은 열의 레이저로 녹여 적층
시켜 입체 조형 하는 방식이다. 한 층씩 분말을 갈아가며 레이저로 가열해
조형하면 파우더 베드가 낮아지며 다음 층에 열을 가해 조형을 한다. 이러한
과정이 반복된다
프로세스는 SLA나DLP 같은 광 경화성 수지 조형 방식과 유사하지만 여분의
분말로 조형체가 덮여 있기 때문에 서포터가 필요 없는 것이 장점이다. 서포터
제거 과정이 없어 비교적 정확한 치수의 인쇄물을 얻을 수 있다. 다만 인쇄가
끝난 후 덮여있던 분말체를 털어내는 후처리 과정이 매우 번거롭다

□ SLA : Stereolithography Apparatus 광경화성 수지 적층조형

작동방식
1. 레이저를 조사(照射)
2. 다이내믹 미러가 X.Y 축으로 움직이며 전달받은 레이저 빔을 수조에
정확히 전달
3.수조 안에 있던 광경화 수지가 레이저 빔에 의해 굳어짐
4.수조 안에 있는 조형판은 한 충씩 수지가 굳어질 때마다 정해진 충의
두께만큼 내려감
5.리코터 블레이드가 인쇄물의 표면을 지나가며 평탄화 작업을 함

Photomasking 방식과 합께 대표적인 광 조형 기술이다. 액체 상태의 광경
화성 수지'가 담긴 수조(Vat) 안에 레이저 빔을 투사하여 조형한다. 수조 안에
있는 조형물이 한 층(Layer)씩 만들어질 때마다 수조가 층 두께만큼 하강
하고 다시 레이저를 주사하여 조형한다. 이 때 수지의 표면 평탄화와 재료
코팅이 리코터(Recoater)의 수평 날에 의해 이뤄진다.
SLA라는 명칭은 1986년 Charles (Chuck) W. Hull 박사에 의해 처음 소개되고
불려진(최초의 3D 프린팅 기술)이 방식은 Optical fabrication, photo-solidification,
solid free-form fabrication, solid imaging 으로도 명명한다

 

구분	정교도	표면마감	재료강도	색상재료	투명재질	유연성 재료
액체기반 방식 (SLA)	우수	우수	보통	가능(제한적)	가능	가능(제한적)
파우더 기반 방식 (SLS)	보통	우수	매우좋음	불가능	불가능	불가능
고체방식(FDM)	낮음	낮음	좋음	가능(제한적)	불가능	불가능