레진 vs 필라멌트 3D 프린터: 용도에 맞는 선택을 위한 실용 가이드

레진 vs 필라멌트 3D 프린터 비교

3D 프린팅 기술은 두 가지 유형의 3D 프린팅 기술을 제공합니다. FDM(Fused Deposition Modelling, 융합 증착 모델링)과 SLA(Stereolithography, 광경화성 수지 적층) 또는 DLP(Digital Light Processing, 디지털 광처리)입니다. 각 기술은 3D 프린팅을 위해 독특한 유형의 3D 프린터를 사용합니다. 흥미롭게도 둘 다 플라스틱을 사용하지만 형태가 다릅니다.

이 글은 3D 레진 프린터와 필라멌트 프린터, 그들이 사용하는 기술, 작동 방식을 다루어 여러분의 프린팅 필요에 따라 어느 것을 사용할지 더 나은 결정을 내릴 수 있도록 돕습니다.

SLA/DLP vs FDM 설명

레진 3D 프린팅에서 가장 일반적이고 인기 있는 프린팅 공정은 SLA(광경화성 수지 적층)와 DLP(디지털 광처리)입니다. 레진 프린터는 품질 면에서 높은 평가를 받는 레진 프린트를 생성합니다.

SLA 프린터 기술

데스크톱 SLA 3D 프린터는 투명한 바닥과 논스틱 표면을 가진 레진 탱크 기능을 포함합니다. 논스틱 표면은 액체 플라스틱 레진이 경화되어 물리적 3D 객체로 굳어지는 레이어를 제공합니다. 또한 형성된 레이어가 표면에서 쉽게 분리되도록 합니다.

레진 프린팅과 SLA 3D 프린터 작동 방식

레진은 SLA 3D 프린팅에서 중요한 플라스틱으로 3D 모델 제조에 사용되는 열경화성 소재입니다. SLA는 적층 제조 공정을 사용하며, 레진 3D 프린팅이라고도 부릅니다. 레진 프린터는 광원, 빌드 플랫폼(프린트 베드), 레진 탱크를 사용합니다.

SLA 프린팅 공정

SLA 레진을 일정량의 UV 빛에 노출시키면 화학적 공정이 시작되어 짧은 분자 사슬이 서로 결합하고, 단량체와 올리고머가 중합되어 단단하거나 유연한 객체를 만듭니다. 완성된 모델을 빌드 플레이트에서 제거하는 데 이소프로필 알코올을 사용할 수 있으며, 이는 레이어 접착력을 더해줍니다.

레진 종류

제조사들은 다른 SLA 3D 프린터에서 사용하거나 레진 프린팅 선호도에 따라 사용할 수 있는 다양한 레진 프린팅 팩을 생산합니다.

• 표준 레진(Standard Resin)
• 강력 레진(Tough Resin)
• 투명 레진(Clear Resin)
• 주조용 레진(Castable Resin)

레진을 프린팅 소재로 사용할 때의 장점

• 최고 품질의 3D 객체 출력
• 강한 패턴형 구조 제조
• 프린팅 공정 가속화
• 다양한 산업에서 많은 용도와 응용
• 미사용 레진 배수 및 보관 가능
• 레진 3D 프린트는 매력적인 외관 제공

레진을 프린팅 소재로 사용할 때의 단점

• 냄새가 너무 심함
• 쏟기 쉬움
• 경화를 위해 빛 필요
• 레진 취급 시 장갑 필요
• 미경화 레진 배수와 모델 제거에 시간 소요
• 사용이 쉽지 않음
• 완성된 레진 3D 모델 경화, 세척, 건조 필요
• 기계와 레진 모두 고가

레진 3D 프린팅 응용

레진 3D 프린팅은 극한의 품질로 프린트를 제조할 때 인기가 높습니다. 따라서 고품질 레진 프린트 특징은 주얼리와 피규어 제작 시 레진을 매우 매력적으로 만듭니다.

FDM 프린팅 기술

FDM(Fused Deposition Modeling, 융합 증착 모델링) 기술은 열가소성 필라멌트를 사용해 단단하고 내구성 있으며 치수적으로 안정한 부품을 만드는 특수 3D 프린터를 사용합니다. 또한 높은 정확도와 반복성으로 3D 품질 프린트를 제조합니다. 녹은 필라멌트가 프린터 노즐을 통해 빌드 플랫폼에 층층이 쌓여 원하는 디자인을 달성합니다.

3D FDM 프린터 작동 방식

FDM 프린팅 기술은 FDM 3D 프린터 노즐이 수직 및 수평으로 이동하면서 압출 노즐이 녹은 열가소성 수지 층을 퇴적시켜 3D 객체를 층층이 생성하는 기술을 말합니다. 프린터 노즐이 첫 레이어를 완료하면 프린터가 자동으로 노즐을 내려 이전 레이어 위에 다음 레이어를 출력합니다. 프린터가 원하는 디자인을 생성할 때까지 같은 방식으로 레이어 후 레이어 과정이 계속됩니다. 그런 다음 프린트 객체에서 서포트 소재를 제거해 원하는 프린트를 얻을 수 있습니다.

필라멌트 프린팅

FDM 프린팅 기술에 사용되는 특수 3D 프린터는 열가소성 필라멌트를 사용합니다. 3D 프린팅 필라멌트는 다양한 종류와 브랜드로 찾을 수 있습니다.

FDM 3D 프린팅에 사용되는 3D 필라멌트 종류:

• ABS
• PLA
• PET
• PETT
• Nylon
• PVA
• Sandstone
• HIPS
• 탄소 섬유(Carbon fiber)

FDM 프린팅 기술 사용의 장점

• 경제적
• 재사용 가능한 필라멌트
• 클라우드 서빙 3D 프린팅 가능
• 복잡하지 않은 공정
• 다양한 소재 선택 제공
• 휴대 가능
• 컴팩트한 디자인 제조

FDM 프린팅 기술 사용의 단점

• 거친 표면의 제품 제조
• 워핑 문제가 흔함
• 지속적인 노즐 막힘
• 레이어 출력에 오랜 시간 소요
• 레이어 접착 문제
• 약한 강도의 모델 제조
• 빈번한 베드 캘리브레이션 필요

FDM 3D 프린팅 응용

FDM은 일부 분야에서 FFF(Fused Filament Fabrication, 융합 필라멌트 제조)라고도 불리며, 적층 제조 기술 패밀리에서 가장 많이 사용되고 인기 있는 기술 중 하나입니다. FDM 기술과 관련된 주요 응용:

• 프로토타입
• 보철물
• 선물
• 산업 응용
• 건축
• 수술 전 모델
• 가정용품

DLP 프린팅 기술

DLP는 SLA 프린팅 기술과 유사합니다. 따라서 SLA와 DLP는 UV 빛을 사용해 객체를 출력하는 방식을 제외하고 많은 유사점을 공유합니다. 더 중요하게, DLP는 디지털 투영 표면을 광원으로 사용하는 반면 SLA는 레이저를 사용합니다.

레진 프린터 작동 방식

특수 레진 3D 프린터는 파우더나 플라스틱 필라멌트를 사용하지 않습니다. 대신 레진을 3D 프린팅에 사용합니다. 또한 SLA 공정은 프린터의 빌드 플레이트에서 발생합니다.

SLA 3D 프린터 롤러가 플랫폼에 얇은 레진 층을 펼칩니다. 레진이 액체 형태이므로 전체 플랫폼을 빠르게 덮습니다. 레진 펼치기로 레이어가 일관된 두께 수준을 누립니다. 그런 다음 레이저가 닿는 영역을 경화시키고, 새로운 부분은 여전히 액체 형태입니다. 프린터가 모델을 약간 낮춰 롤러가 새 층을 펼칠 수 있게 합니다.

SLA 프린팅 공정은 이 두 단계를 반복해 새로운 디자인을 생성할 때까지 계속됩니다. 레이저는 닿는 영역을 계속 고체화해 프린트 디자인의 일부로 만듭니다. 이 적층 제조 공정은 프린터가 원하는 3D 모델 출력을 마칠 때까지 진행됩니다.

레진 vs 필라멌트 비용 비교

3D 프린터 애호가로서 3D 프린터 구매 시 프린터 비용만 고려할 것이 아니라 프린터 소모품 예산도 고려해야 합니다. 필라멌트나 레진 비용, 프린터 액세서리 비용, 소요 시간 등이 프린터 구매 결정을 좌우하는 다른 고려 사항입니다.

레진과 필라멌트 간 비용 비교

필라멌트 프린터와 레진 프린터 비용을 비교하면, 필라멌트가 3D 프린터 산업 시장에서 찾을 수 있는 가장 저렴하고 합리적인 프린터로 나옵니다. 이는 3D 프린터 운영과 프린팅 공정의 모든 비용 측면을 아우릅니다.

초보자에게 SLA/DLP 3D 프린터는 시장에서 꽤 비쌉니다. 그 이유는 수가 적기 때문입니다. 반대로 FDM 3D 프린터는 전문가와 3D 애호가 사이에서 널리 사용됩니다. 또한 FDM 3D 프린터 비용은 지난 몇 년간 하락세를 보였습니다. 3D 프린터 비용은 브랜드와 제공 기능에 따라 다릅니다. 일반적으로 200달러 미만의 합리적인 FDM 3D 프린터를 찾을 수 있습니다. SLA/DLP 3D 프린터 비용은 그렇지 않습니다.

다른 고려 요소는 프린터 소모품 및 유지보수 비용입니다. 다시 FDM이 SLA 프린터를 능가합니다. FDM 필라멌트 스풀은 25달러 이하로 저렴합니다. 정기적인 유지보수 운동으로 프린터 노즐을 자주 교체해야 할 수도 있습니다.

반면 레진과 레진 탱크를 더 정기적으로 교체해야 합니다. 레진 탱크는 약 40달러, 레진 1리터는 약 80달러가 듭니다. 최종 분석에서 레진 프린터는 FDM 프린터보다 훨씬 더 많은 비용이 듭니다. 따라서 FDM을 사용해 3D 프린팅으로 예산을 늘리고 싶을 수 있습니다.

레진이 필라멌트보다 더 강한가?

아니요, 레진은 FDM 필라멌트에 비해 상대적으로 약합니다. 레진 3D 프린트는 예외적인 프리미엄 브랜드로 더 견고할 수 있지만, 필라멌트의 기계적 특성이 두 소재 사이에서 훨씬 더 강합니다. Formlabs Tough Resin 같은 가장 강력한 레진 프리미엄 브랜드도 폴리카보네이트 필라멌트에 비해 8080 PSI 인장 강도에서 더 빨리 하얗게 변합니다. 또한 가장 인기 있는 레진들은 필라멌트가 꽤 견고한 것에 비해 부서지기 쉽습니다. 이는 제조 회사들이 시간이 지나도 무거운 사용을 견딜 수 있는 강하고 내구성 있는 부품을 만들고 싶을 때 SLA/DLP 기술보다 FDM 기술을 선호하는 이유입니다.

3D 프린트 레진은 얼마나 강한가?

SLA 3D 프린팅 기술은 디테일하고 아름다운 표면 마감을 가진 최고 품질의 모델을 출력합니다. 그러나 도전적이고 내구성 있고 기능적인 부품 출력을 생각할 때, 대부분의 표준 레진이 필라멌트 같은 다른 프린팅 소재에 비해 부서지기 쉽기 때문에 SLA보다 FDM 기술을 더 높이 평가할 수 있습니다. 그럼에도 SLA는 레진의 강도 부족을 어느 정도 완화하기 위해 강력한 레진 브랜드를 도입했습니다. 또한 일부 더 단단한 레진이 표준 레진보다 더 강할 수 있다는 연구 결론이 나왔습니다. 이 더 높은 인장 강도는 이전에 FDM 필라멌트로만 제조되었던 더 단단한 부품 출력을 가능하게 합니다.

결론

이 글은 SLA/DLP 레진 3D 프린팅과 FDM 필라멌트 3D 프린팅을 둘러싼 관련 문제들을 상세히 다루었습니다. 무엇보다 SPL과 FDM 프린터 작동 방식에 대한 논의가 3D 프린팅 세계가 어떻게 작동하는지 이해하는 데 도움이 됩니다.