3D프린터 재료의 특성을 알아보자

안녕하세요. 공방나즌입니다.

 

제가 구매한 킹룬 KP3s는 FDM방식의 3D프린터입니다. 전에 설명드렸던 대로 열가소성 플라스틱으로 만들어진 필라멘트에 열을 가해 노즐을 통해 사출하면서 적층하는 방식입니다. 그래서 오늘은 잉크젯 프린터의 잉크, 레이저 프린터의 토너에 해당하는 이 필라멘트에 대해서 알아보고자 합니다.

 

필라멘트의 종류는 ABS, PLA, TPU, HIPS, PVA, 목분 등, 여러 가지가 있지만 가장 대중적으로 많이 쓰이는 필라멘트는 ABS와 PLA라고 할 수 있습니다.

ABS(Acrylonitile Poly-butadiene Styrene) 필라멘트는 유독성을 제거한 석유추출물로 광택을 가집니다. 빨리 식으면서 수축하는 성질이 있어 ABS필라멘트를 사용할 때에는 베드의 온도를 110도정도로 가열해 출력하는 동안 수축이 일어나지 않도록 해야 합니다. ABS필라멘트는 출력할 때 특유의 냄새가 나기 때문에 밀폐된 공간이 아닌 환기가 되는 곳에서 사용하는 것이 좋습니다. 표면을 매끈하게 처리하기 위해서 ABS는 아세톤 훈증이라는 방식을 이용할 수 있습니다. 밀폐용기에 출력물을 두고 아세톤 스프레이를 뿌리거나 바닥에 아세톤 용액을 깔아두면 자연스럽게 출력물의 표면이 살짝 녹으면서 적층으로 인해 생긴 틈을 매끈하게 막아주는 방식입니다. 하지만 아무래도 출력물의 변형이 있을 수는 있겠죠. 아세톤이 가지는 유독성을 유의해야하기도 합니다.

 

PLA(Poly Lactic Acid) 필라멘트는 옥수수 전분을 이용해 만든 친환경 재료입니다. ABS에 비해 균열이나 수축현상이 적다는 장점이 있습니다. 옥수수에서 유래된 성분이기 때문인지 출력 시 달달한 냄새가 난다고 합니다. 하지만 재료 자체가 습기에 민감해 보관상의 주의가 필요합니다. 그렇게 튼튼하다는 레고의 소재로 쓰이는 ABS에 비해 강도 면에서 조금 떨어지고, 후처리 가공이 까다로운데다 (아세톤 훈증으로 표면을 다듬을 수 없습니다) 보통 ABS보다 높은 가격에 판매되고 있지만, 친환경적이고 인체에 무해하다는 메리트 때문에 가정용으로 많이 쓰이는 필라멘트입니다. PLA소재를 통한 3D 프린팅의 유독성에 대해 의견이 분분한 것 같습니다만 이것에 대해서 추후에 다뤄보도록 하겠습니다.

목분필라멘트

이 밖에도 고무성분이 들어가 젤리케이스 등에도 많이 쓰이는 TPU, ABS,PLA의 중간정도지만 신축성이 우수한 HIPS, 물에 녹아서 서포터 용도로 많이 쓰이는 PVA, 나무성분 분말이 포함되어 질감과 향이 나무 느낌을 내주는 목분필라멘트 등, 여러 가지 재료의 필라멘트를 이용해 FDM프린터로 출력할 수 있습니다. 이처럼 다양한 재료 중에 본인이 만들고자 하는 출력물의 특성에 가장 잘 어울릴 만한 것을 선택해 사용해야하며, 각각의 재료에 따라 3D프린팅 시의 온도와 출력속도 등을 다르게 적용해야 한다고 합니다. 이에 대한 상세한 내용들 또한 추후에 포스팅하도록 하겠습니다.