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[산업지식인] SLS 3D프린팅, 출력물의 내구성은 믿을만 한가요?

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헬로티 서재창 기자 |

 

 

산업지식인은 실무자의 질문을 전문가가 자세하게 답변해주는 코너입니다. 산업지식인에는 MTV 웨비나에서 발표자와 질문자가 주고받았던 질의응답을 한 데 모아봤습니다. 

 

적층제조 기술은 기존 제조 방식에 비해 다양한 이점을 제공합니다. 특히 3D시스템즈의 선택적 레이저 소결(SLS) 방식은 복잡한 부품이나 기능성 부품도 서포트 없이 설계가 가능하다는 이점이 있습니다. 3D시스템즈가 참여한 웨비나에서는 SLS 프린팅 기술의 소개를 비롯해 관련 소재와 애플리케이션, 협업 사례에 대한 내용을 다뤄봤습니다. 

 

Q & A

 

Q : SLS가 생산성 향상 측면에서 강조하는 점은 어떤 것인가?
A : SLS 프린터는 파우더 타입으로서 별도의 서포트 없이 생산이 가능하고, 여러 파트를 한 번에 제작할 수 있다는 장점이 있다. 고강도 엔지니어링 플라스틱을 소재로 하기에, 실제 산업 현장에서 사용하는 지그, 픽스처 제작 등으로 활용해 생산성을 향상할 수 있다. 


Q : SLA와 DLP의 기술적 차이는 무엇인가?
A : SLA와 DLP 모두 레진을 사용한다는 것은 동일하지만, 해당 액상 레진을 어떠한 방식으로 경화하는지에 대한 차이다. SLA는 레이저를 사용하고, DLP는 프로젝터를 사용하는 기술적 차이다. 두 기술은 각각의 특장점이 있기에 용도에 맞는 프린터를 사용하면 된다. 

 

Q : SLS 프린팅 기술 출력이 최대 몇 마이크로미터까지 출력되는가?
A : SLS 프린터의 Z축 적층두께는 최소 80마이크론이다. 하지만 형상에 따라 구현할 수 있는 한계가 달라진다. 

 

Q : 프린팅 처리 속도는 어떤 단위로 표시되며, 얼마나 빠른가?
A : SLS 프린터의 스펙상 프린팅 속도는 2.7l/h다. 프린팅 파트의 형상이나 조절값 등에 따라 속도는 달라지며, 원하는 형상을 보고 시뮬레이션을 통해 제작 속도를 확인할 수 있다.


Q : 설계치 대비 제작 공차는 어떻게 되는가?
A : 설계 대비 공차는 파트형상에 다르지만, 인치당 0.1-0.15mm정도 발생한다. 후가공은 표면 잔여 파우더 제거 이외에 없다. 

 

Q : SLS 3D프린팅 출력물의 내구성은 어느 정도인가?
A : 소재에 따라 다르나 3D시스템즈가 사용하는 PA 소재의 경우에는 PA12 나일론과 동일한 소재며, 동일한 강도를 갖는다. 내구성은 뛰어난 편이며, 내구성 강화를 위한 별도의 방법은 프린팅 출력 기술이라기 보다 후공정에서 내구성 강화를 위한 프로세스를 거친다. 


Q : 3D프린팅에서 이종간의 물질도 적용이 가능한가?
A : 3D시스템즈 SLS 프린터의 경우 PA12에 알루미늄이 혼합된 소재(DuraForm ProX AF+) 및 Glassfiber가 혼합된 소재(DuraForm ProX GF)를 지원한다. 


Q : SLS 기술에 사용되는 파우더의 경우, 특유의 집진시설이나 집진시설 구축에 비용이 드는가?
A : 최초에 장비 구축 시에 집진시설과 재료 품질 시스템이(MQC) 같이 제공된다. 


Q : SLS 3D프린팅 결과물은 강도 측면에서 어떠한가?
A : 3D프린팅의 플라스틱 소재의 경우 강성, 굴곡, 충격 등의 물리적 특성 측면에서 점진적인 발전을 이루고 있다. 3D프린팅 방식에 따라 다양한 소재가 출시되고 있으며, 사용하고자 하는 용도에 부합하는 소재를 해당 소재의 기준 물성표를 토대로 선택해 비교해볼 수 있다. 


Q : SLS 사출 시 복잡성 제약사항이 있는가?
A : SLS 방식은 별도의 서포트가 필요하지 않아 형상 제약은 크게 없는 편이지만, 극도로 얇은 부분은 출력이 어려울 수 있다. 


Q : 단종 부품에 대한 3D스캐닝부터 프린팅까지 진행한다면 어떤 부분을 고려해야 하는가?
A : 먼저, 단종된 부품의 2D혹은 3D캐드파일 혹은 실물이 있어야 한다. 3D스캐닝 시 이를 단순 스캔만 하는것이 아닌 스캐닝 데이터 기반으로 역설계 과정을 거쳐 3D모델링 파일을 얻어내야하는 점을 고려해야 한다. 

 

 

'생산성 향상을 위한 제안, SLS 3D Printing 솔루션'을 주제로 한 웨비나에서 다양한 질의응답이 오고갔습니다. SLS 3D프린팅을 이해하는데 조금이나마 도움이 되셨나요?

 

해당 주제와 관련해 궁금한 사항은 하단에 있는 댓글창에 댓글로 입력해주세요. 전문가가 직접 답변해드립니다. 이와 더불어 위 내용을 다룬 발표 자료를 공유 받고 싶다면, 댓글창에 메일 주소를 남겨주시길 바랍니다. 
 

 



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