복잡한 3D 프린팅 부품 도장 혁신: 전기분무 증착 기술

엔지니어들이 항공기용 경량 프레임과 생체의료 스텐트 같은 복잡한 3D 프린팅 물체를 도장하는 고효율 방법을 개발했습니다. 이는 제조사의 시간과 비용을 절약하고 프린팅 부품에 '스마트 스킨'을 만들 새로운 기회를 제공할 수 있습니다.

기존 도장 방식의 한계 극복

기존 스프레이나 붓은 복잡한 3D 프린팅 물체의 구석구석에 도달할 수 없지만, 새로운 기술은 노출된 모든 표면을 코팅하고 신속한 프로토타이핑을 촉진합니다. 이 기술은 기존 물체뿐만 아니라 하이드로젤 소프트 로봇 코팅에도 더 효율적인 방식입니다. 코팅은 물에 완전히 잠기고 습도에 의한 반복적인 팽창과 수축에도 견딜 만큼 견고합니다.

전기분무 증착 기술의 새로운 용도 발견

엔지니어들은 노즐을 통해 흐르는 유체에 전압을 가해 미세한 물방울 스프레이를 생성하는 기술의 새로운 능력을 발견했습니다. 이 기술—전기분무 증착(electrospray deposition)—은 주로 분석 화학에 사용되어 왔습니다. 하지만 최근 수십 년간 백신 전달 코팅, 태양전지 광흡수 층, LED 디스플레이용 형광 양자점(미세 입자) 등 실험실 규모 시연에 사용되어 왔습니다.

3D 프린터용 자동 코팅 액세서리 개발 중

이 접근법을 이용해 엔지니어들은 사상 최초로 3D 프린팅 부품을 기능성, 보호성, 심미성 페인트 층으로 자동 코팅할 수 있는 3D 프린터용 액세서리를 개발하고 있습니다. 이 기술은 기존 방법보다 훨씬 얇고 정밀한 도장이 가능하며 재료 사용량을 크게 줄입니다. 이는 엔지니어들이 나노입자와 생체활성 성분 등 기존 페인트에서는 너무 비싸서 사용할 수 없었던 첨단 소재를 사용할 수 있게 해줍니다.

환경 감지·반응하는 스마트 페인트로 발전

다음 단계로는 속성을 변경하거나 화학 반응을 유발하여 환경을 감지하고 자극을 온보드 전자장치에 보고하는 페인트를 만드는 표면 개발이 포함됩니다.