FDM 3D 인쇄:ASA, PETG 및 PC 필라멘트 비교

융합 필라멘트 제작(FFF) 또는 더 일반적으로 알려진 FDM(Fused Deposition Modeling)은 여전히 가장 인기 있는 3D 프린팅 기술 중 하나입니다. 그리고 기술이 계속 발전함에 따라 FDM은 제조 현장에서 더 많은 산업용 애플리케이션을 찾고 있습니다. 새로운 개발 폴리머 재료 는 이러한 발전의 핵심 요소입니다.

오늘 튜토리얼에서는 FDM 3D 프린팅에 사용할 수 있는 세 가지 인기 있는 열가소성 재료인 ASA, PETG 및 PC를 살펴보겠습니다. 장점, 제한 사항 및 성공적인 인쇄를 위한 팁을 살펴보겠습니다.

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ASA, PETG 및 PC 비교

자료 장점 단점 공통 애플리케이션 ASA강력한 UV 및 내화학성
후처리가 용이함인쇄가 어려울 수 있음
높은 인쇄 온도가 필요함
냄새나는 연기가 발생함범퍼 커버
정원 장비
지그 및 비품 PETGSABS보다 강함
식품 안전
뒤틀림/수축 결함이 거의 없음 흡습성
"끈"이 생기기 쉬움
인쇄 표면에 달라붙을 수 있음
페인트/접착하기 까다로움식품 보관 용기
보철 장치
포장 PCStiff and Strong
투명
가혹한 후처리 방법을 견딜 수 있음 텀블링 흡습성
성공적인 프린팅을 위한 최적의 조건 필요금형
흡기 매니폴드(보강) 지그 및 고정구

ASA를 사용한 3D 프린팅

ASA란 무엇입니까?

아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트(ASA) UV 및 내화학성이 높은 일반적인 3D 프린팅 열가소성 수지입니다.

원래 ABS의 고급 버전으로 개발된 ASA는 햇빛에 장기간 노출되면 손상될 수 있는 ABS보다 실외 사용에 더 적합합니다.

ASA는 구조적으로 ABS와 매우 유사하지만 몇 가지 주요 차이점이 있습니다. 예를 들어, ABS는 햇빛 아래서 부서지기 쉬울 수 있는 반면, ASA의 재료 구성은 ABS보다 10배 더 내후성 및 UV 내성이 있습니다.

따라서 ASA는 UV 광선 및 날씨 노출에 대한 우수한 내성으로 야외 애플리케이션에 적합한 옵션입니다.

ASA로 인쇄하는 이유는 무엇입니까?

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강력한 기계적 특성 :ASA는 높은 충격 및 온도 저항을 가지므로 부품이 장기간 기계적 스트레스를 견딜 수 있습니다.

자외선 차단 :자외선에 대한 안정성이 탁월하여 햇빛에 노출되어도 그 특성을 유지합니다.

우수한 내화학성 :ASA는 포화 탄화수소, 윤활유, 식물성 및 동물성 기름, 염 수용액, 약산 및 알칼리, 물을 포함한 광범위한 화학 물질에 견딜 수 있습니다.

간편한 후처리 :ASA는 다양한 후처리 기술에 적합합니다. 샌딩, 페인팅(아크릴 페인트 사용), 접착, 밀링, 드릴링 및 절단 - 이러한 모든 후처리 단계는 ASA 부품으로 수행할 수 있습니다. 또한 이 소재는 아세톤과 같은 용매에 용해되어 레이어 라인을 쉽게 매끄럽게 만듭니다.

ASA의 제한 사항은 무엇입니까?

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높은 압출기 온도 필요 :ASA로 출력할 경우 Extruder와 Print Bed의 온도가 모두 높아야 하므로 프린팅 과정에서 에너지가 많이 소모됩니다.

인쇄하기 까다로움 :인쇄온도를 적절하게 설정하지 않으면 부품이 인쇄될 때 내부 응력이 발생하여 휘어짐, 약한 부품, 층분리의 원인이 됩니다.

연기 :ASA는 프린팅 과정에서 강렬하고 악취가 나는 흄을 방출합니다. 연기는 자극과 두통을 유발할 수 있으므로 작업 공간의 환기가 잘되는지 확인하는 것이 중요합니다. 그러나 사용 가능한 많은 FDM 3D 프린터에는 인클로저 또는 필터와 연기 추출용 팬이 장착되어 있습니다.

ASA의 일반적인 적용

실외 애플리케이션

UV 안정성 덕분에 ASA는 전기 하우징에서 정원 장비 및 자동차 부품에 이르기까지 다양한 실외 응용 분야에 적합합니다.

자동차

우수한 기계적 특성과 비교적 저렴한 가격대로 인해 ASA는 기능적 프로토타입 및 일부 최종 사용 부품에 탁월한 선택입니다. 자동차 애플리케이션의 경우 ASA를 사용하여 범퍼 커버, 그릴, 사이드 미러 하우징 및 대시보드 홀더를 포함한 부품 프로토타입을 만들 수 있습니다.

도구

가벼운 인체공학적 핸들/그립, 조립 고정 장치 및 지그, 완충재, 도구 캐디도 ASA에 적합한 응용 분야입니다.

3D 프린팅 ASA를 위한 팁

기본 인쇄 요구 사항:

압출기 온도 :230-250 °C

인쇄 베드 온도 :95-110 °C

인클로저 :적극 권장

인쇄 침대 덮개 :권장 (Kapton Tape, ABS Slurry)

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ASA는 온도에 매우 민감합니다. ASA 필라멘트 제조업체마다 이상적인 온도 설정이 약간 다르기 때문에 항상 필라멘트 제조업체에서 지정한 요구 사항을 따르는 것이 좋습니다.

뒤틀림 및 층 분리를 방지하기 위해 캡톤 테이프와 같이 접착력이 좋은 것을 사용하는 것이 좋습니다. Kapton 테이프는 또한 인쇄 베드에 열을 고르게 분산시키고 광택 바닥으로 인쇄를 달성하는 데 도움이 됩니다.

높은 인쇄 온도로 인해 ASA로 인쇄된 부품은 과열되어 출력 품질이 떨어질 수 있습니다. 이 문제를 방지하려면 처음 몇 개의 레이어를 더 높은 온도에서 인쇄한 다음 나머지 인쇄에 대해 온도를 5도 낮추는 것이 좋습니다.

냉각 팬을 사용하는 것은 과열에 대처하는 또 다른 방법입니다. 레이어 팬은 가능한 최소 속도(전체 전력의 10~25%)에서 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 균열을 일으킬 수 있는 급격한 온도 변화 없이 재료를 식힐 수 있습니다.

후처리 측면에서 ASA 부품은 인쇄된 부품을 아세톤 수조에 담가 매끄럽게 할 수 있습니다. 그런 다음 프라이머를 칠할 필요 없이 접착제로 직접 칠하고 칠할 수 있습니다.

PETG를 사용한 3D 프린팅

PETG란 무엇입니까?

식품 포장에서 물병에 이르기까지 모든 분야에 사용, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG) 오늘날 가장 널리 사용되는 폴리머 중 하나입니다.

PETG는 더 일반적으로 알려진 PET 재료의 변형이며 3D 인쇄용 필라멘트로 사용됩니다. 그러나 PETG는 글리콜로 개질되어 필라멘트가 PET보다 선명하고 부드러워 3D 프린팅에 훨씬 적합합니다.

이 열가소성 플라스틱은 ABS와 PLA의 가장 유용한 특성을 결합합니다. ABS의 강도와 PLA의 사용 용이성을 통해 PETG는 내구성, 내열성, 상대적으로 유연한 소재로 두드러지며 기계 부품 및 기능성 프로토타입에 이상적입니다.

PETG를 사용하는 이유

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ABS보다 우수합니다. :PETG는 ABS보다 충격에 강하고 내구성이 뛰어납니다. 강력한 레이어 접착력 덕분에 UV 광선을 더 잘 견딜 수 있으며 일반적으로 인쇄하기가 덜 어렵습니다. 또한 PETG는 냄새나는 연기를 방출하지 않습니다.

온도 관련 문제가 거의 없음 :PETG로 출력할 경우 온도 변화로 인해 부품이 휘거나 수축될 가능성이 적습니다.

식품에 안전한 것으로 간주됨: 즉, 해당 필라멘트 제조업체의 사양을 확인하십시오.

PETG의 한계는 무엇입니까?

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PETG는 흡습성 :공기중의 수분을 흡수한다는 뜻입니다. 공기 습도는 재료에 부정적인 영향을 미치고 인쇄 실패로 이어질 수 있습니다. 이러한 이유로 필라멘트는 건조한 환경에서 보관해야 합니다.

PETG는 "끈"이 생기기 쉽습니다. 이것은 압출기가 이상적인 것보다 더 많은 재료를 녹일 때 발생합니다. 압출기가 움직일 때 여분의 재료가 떨어져서 레이어에 달라붙어 끈이 생겨 인쇄 정확도에 영향을 줍니다. 인쇄 설정을 적절히 조정하면 이 효과를 완화할 수 있습니다.

인쇄 베드에 융합 가능 :간혹 인쇄과정에서 PETG가 인쇄베드에 융합될 수 있습니다. 이것은 프린트 베드의 표면을 손상시키지 않고 제거하기 어렵게 만들 수 있습니다. 따라서 유리 및 PEI와 같은 표면에는 인쇄하지 않는 것이 좋습니다. 대신 글루스틱이나 헤어스프레이와 같은 이형제로 빌드 표면을 코팅하여 성공적인 인쇄를 보장할 수 있습니다.

PETG의 특성으로 인해 접착제가 잘 붙지 않기 때문에 부품을 페인트하거나 붙이기 까다로울 수 있습니다.

일반 애플리케이션

제조

식품에 안전한 것으로 간주되는 PETG는 제조 산업에서 흔히 사용되는 재료로 물병, 음료수 병, 식용유 용기, FDA 규격 식품 저장 용기에 사용할 수 있습니다.

PETG는 충격에 강하기 때문에 보호 부품, 보철 장치, 지그 및 고정구, 기계 부품과 같이 갑작스럽거나 지속적인 스트레스를 받을 수 있는 제품의 인쇄에도 적합합니다.

포장

제품 포장은 PETG를 사용할 수 있는 또 다른 예입니다. 예를 들어 PETG로 만든 투명 포장재는 제품을 진열하는 데 사용할 수 있으며 재료의 내충격성은 안전하게 보관할 수 있습니다.

엄격한 멸균 공정을 견딜 수 있는 PETG의 능력은 제약 및 의료 기기 포장에도 적합합니다.

3D 프린팅 PETG 시작을 위한 팁

기본 인쇄 요구 사항:

압출기 온도 :220-260 °C

인쇄 베드 온도 :50-75 °C

인클로저 :필요하지 않음

인쇄 침대 덮개 :글루스틱, 블루페인트테이프

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항상 약 15mm/s의 낮은 인쇄 속도로 시작하면 일반적으로 재료에 가장 적합한 설정을 찾는 데 도움이 됩니다. 최적의 설정을 찾으면 인쇄 속도를 높일 수 있습니다.

흘러내림과 끈이 생기는 것을 방지하기 위해 수축 길이를 약간 늘릴 수 있습니다. 직접 압출기의 경우 1mm를 추가하고 Bowden 유형의 압출기의 경우 2-3mm를 추가합니다. 그래도 끈이 있으면 히트 건을 사용하여 부품이 완성된 부분에 남아 있는 끈을 태울 수 있습니다.

인쇄물의 레이어가 분리되거나 갈라지기 시작하면 냉각 팬 속도를 줄여야 합니다. 냉각을 덜 사용할수록 압출된 층이 부품의 나머지 부분과 완전히 접착되어야 하는 시간이 늘어납니다.

폴리카보네이트를 사용한 3D 프린팅

폴리카보네이트란 무엇입니까?

폴리카보네이트(PC) 3D 프린팅에 사용할 수 있는 가장 강력한 엔지니어링 플라스틱 중 하나입니다. 강한 충격을 견딜 수 있는 견고하고 내열성이 있으며 치수적으로 안정적인 부품이 필요한 경우 PC가 매력적인 소재 옵션이 될 것입니다.

PC는 올바르게 압출하기 위해 고온이 필요하고 ABS와 같은 다른 열가소성 수지보다 휘거나 갈라지는 경향이 더 크기 때문에 3D 인쇄에 상당히 어려울 수 있습니다. 그러나 일단 마스터하면 다음 엔지니어링 응용 프로그램을 위해 강력하고 내구성 있는 3D 인쇄 부품을 생산할 수 있습니다.

왜 PC로 3D 프린팅을 해야 합니까?

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우수한 재료 특성 :PC는 강성, 강도, 내열성이 우수한 강성 소재입니다. PC는 적당한 내화학성과 우수한 내열성을 나타냅니다.

우수한 광학적 특성 :PC의 투명도는 유리와 비슷합니다. 이 소재는 PETG를 포함한 대부분의 다른 플라스틱보다 가시광선을 더 잘 투과합니다.

간편한 후처리 :PC의 높은 내충격성으로 텀블링이 자동화된 후처리에 적합한 옵션입니다. 입자 입자를 진동시켜 부품을 손상시키지 않고 레이어 라인을 빠르게 매끄럽게 할 수 있습니다.

PC의 한계는 무엇입니까?

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PETG와 마찬가지로 PC도 흡습성이 있으므로 필라멘트가 공기 중의 수분을 흡수하지 않도록 제어되고 습도가 낮은 환경에 보관해야 합니다.

PC는 최적의 조건이 충족되지 않으면 3D 프린팅에 가장 쉬운 소재가 아닙니다. PC는 내열성이 높기 때문에 고온(일반적으로 250°C 이상)에서 인쇄해야 합니다. 그러나 고온으로 인해 부품에 내부 응력이 축적되어 부품이 휘어지고 박리되고 프린트 베드에 잘 붙지 않을 수 있습니다.

일반 애플리케이션

PC는 선글라스 렌즈, 스쿠버 마스크, 전자 디스플레이 화면 및 전화 케이스와 같은 광범위한 응용 분야에 사용되었습니다.

사출 금형

PC는 강력하고 내열성이 높기 때문에 높은 응력과 하중을 받는 응용 분야에 이상적이며 110ºC의 높은 온도에 노출될 수 있습니다. 소량 제조용 사출 금형, 도구 및 기능적 프로토타입은 모두 PC를 사용한 3D 프린팅에 적합한 후보입니다.

흡기 매니폴드

탄소 강화 PC는 흡기 매니폴드 및 기타 고온에 노출되는 부품을 만드는 데에도 적합합니다.

3D 프린팅 PC를 위한 팁

기본 인쇄 요구 사항:

압출기 온도 :250-300 °C

인쇄 베드 온도 :90-150 °C

인클로저 :추천

인쇄 침대 덮개 :글루스틱, PEI

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PC에는 제어된 고온 인쇄 환경이 필요합니다. 통제된 환경을 보장하려면 완전히 밀폐된 3D 프린터를 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 3D 프린터 내부의 온도를 필요한 수준으로 유지하여 더 높은 인쇄 성공률, 더 나은 품질 및 인쇄된 부품의 성능을 촉진합니다.

최고의 프린트 베드 접착력을 얻으려면 빌드 플레이트에 얇은 접착제 층을 바르거나 PEI 시트를 사용하는 것이 좋습니다.

PC로 3D 프린팅할 때는 말림과 뒤틀림을 방지하기 위해 냉각 팬을 끈 상태에서 프린팅하는 것이 중요합니다.

PC 필라멘트는 인쇄할 때 흘러나오기 쉽습니다. 이를 방지하려면 후퇴 거리와 후퇴 속도를 높여보십시오. 그러나 노즐이 걸리지 않도록 하려면 후퇴 거리가 10mm를 초과하지 않도록 하십시오.

FDM 자료를 현명하게 선택하세요.

필요에 맞는 재료를 선택하는 것은 특정 응용 분야에 따라 다릅니다.

ASA, PETG 및 PC는 모두 가장 적합한 장점과 응용 프로그램이 있습니다. 실외용 및 프로토타입용 부품을 만들기 위한 필라멘트를 찾고 있다면 ASA가 훌륭한 선택입니다. 강력하고 내구성 있는 기능적 프로토타입의 경우 PETG를 살펴보는 것이 좋습니다. 마지막으로 투명하지만 매우 단단한 부품을 3D 프린팅하려면 PC 필라멘트를 선택하십시오.

FDM 3D 프린팅은 때때로 까다로울 수 있습니다. 그러나 올바른 접근 방식을 사용하면 이러한 문제를 극복할 수 있습니다.

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