고무 3D 프린팅이 가능할까? 고무 소재 3D 프린팅의 가능성 탐구

마법처럼 물체가 한 층 한 층 쌓여 만들어집니다. 금속이나 플라스틱으로도 만들 수 있죠. 디지털 설계도가 적은 노동력과 재료, 에너지로 현실이 됩니다.

3D 프린팅 기술은 제품의 시장 흐름과 범위를 혁신할 힘을 가졌습니다. 폐쇄형 시스템에서 재활용 소재를 쉽게 사용할 수 있어 산업이 급속히 확장되고 있습니다.

고무 3D 프린팅이 가능할까?

고무 같은 소재로 3D 프린트 파트를 제작하는 것은 가능합니다. 3D 프린팅 소재가 엔지니어들이 고성능 프린터 수준의 원하는 특성을 시뮬레이션할 수 있게 해줍니다.

대부분의 고무 파트는 유연한 생산 시제품에 적합합니다. 예를 들어 충격 흡수가 필요한 부드러운 핸들 등이 있습니다.

열가소성 엘라스토머(TPE)는 고무를 매력적이고 내구성 있으며 다양한 유연성 수준을 갖게 합니다. 이러한 특성은 다른 제조 기술로는 불가능한 디자인을 구현하게 해줍니다. 이 플라스틱은 고무의 중요한 특성인 내열성, 내마모성 등을 모방합니다.

현대 산업에서 고무 소재 수요가 높습니다. 라미네이팅과 주조는 부드러운 고무 같은 촉감으로 쉽게 성형할 수 있어 설계 툴 셋업이 필요 없습니다.

이 신속함은 고무 3D 프린팅을 제품 개발의 훌륭한 시제품 제작 예로 만들었습니다.

모델 벽체와 내부 격자 구조 등 복잡한 프린팅 기법들이 불가능해 보일 수 있지만, 적합한 소재라면 무한한 인체공학적 기능을 구현할 수 있습니다.

고무 같은 3D 프린팅 소재

이러한 고무 같은 소재 질문은 대부분 프린트 베드에 달려 있습니다. 열가소성 엘라스토머는 유연성과 부드러움 수준을 구현하는 좋은 예이며, 프린팅 속도에 필요한 내열성도 가집니다.

고무 같은 소재를 구현하는 다른 소재로는 실리콘, 열가소성 폴리우레탄(TPU), 천연 고무 또는 라텍스가 있습니다. 라텍스는 액화와 재고체화 과정을 거쳐 3D 프린트 헤드에서 동일한 프린트를 얻을 수 없습니다.

효율적인 고무 소재로는 열가소성 폴리우레탄(TPU)이 있으며, 열가소성 엘라스토머(TPE)도 효과적인 두 가지 소재 중 하나입니다.

열가소성 폴리우레탄(TPU)

TPU는 유연하고 견고하여 가치가 높습니다. 내마모성, 내열성, 내화학성이 뛰어난 것으로 잘 알려져 있습니다. 독특한 기계적 특성과 접근 가능한 기존 용융 특성 덕분에 신발, 스포츠 용품, 바퀴, 케이블 홀더 등에 사용됩니다.

TPU로 최상의 결과를 얻으려면 건조 상태를 유지해야 합니다. 70°C에서 46시간 건조 후 밀폐 용기에 보관하세요. 일반적으로 부드러운 TPU가 더 느리게 출력됩니다.

TPU의 산업적 적용으로는 자동차 부품(플러그, 가스켓, 드론 부품용 맞춤 보호 케이스)처럼 찌그러지고 늘어나는 파트 제작이 있습니다. 강성과 유연성이 모두 필요할 때 TPU가 최적의 선택입니다.

열가소성 엘라스토머(TPE)

TPE는 플라스틱 소재의 전형적 이점을 제공합니다. TPE의 장점은 출력물이 적당히 늘어나고 응력이 해제되면 원래 모양으로 돌아간다는 점입니다. 이로 인해 더 긴 수명 주기를 갖는 요소를 만들 수 있습니다.

다행히 TPE는 사출 성형 같은 공정을 통해 제조가 용이합니다. TPE의 핵심 특성은 고무 같은 특성과 열가소성 특성을 결합한다는 점입니다.

재활용 가능하며, 컴파운딩이 적게 필요하고, 배치 간 편차가 적어 최종 제품의 일관성이 향상됩니다.

열가소성 특성 덕분에 TPE는 가공이 매우 쉽습니다. 가장 흔한 방법은 사출 성형과 압출로, 빠른 사이클 타임으로 경제적입니다.

블로우 성형과 열성형 공정도 가능합니다. 신발, 의료, 전선 및 케이블 용도를 찾고 있다면 열가소성 엘라스토머가 최선의 선택입니다.

3D 프린팅 가능한 고무 같은 필라멘트

초기 유연한 필라멘트는 너무 부드러워 출력 시 예상치 못한 결과물이 나와 설계자들을 곤란하게 했습니다. 유연한 필라멘트는 얇은 레이어를 높은 속도로 출력할 수 있습니다.

무독성이지만, 작은 거리에서의 물리적 힘조차 견디지 못합니다. 프린터에서 나오는 공기의 진동만으로도 유연한 필라멘트가 원래 형태로 돌아가지 못합니다.

표준 유연한 필라멘트 소재는 열가소성 엘라스토머(TPE)입니다. 3D 프린팅 용도로는 실링 링, 신발 밑창 등이 있습니다. TPU 필라멘트는 스포츠 용품과 가스켓 용도로 쓰입니다.

3D 프린팅 가능한 고무 같은 레진

유연한 레진은 고무 파트 출력을 가능하게 합니다. 유연한 레진은 굽힘과 비틀림을 거쳐도 원래 3D 프린팅 디자인을 유지합니다.

맞춤 그립, 스탬프 제작이나 어셈블리에 인체공학적 기능을 조금 추가할 때 유연한 레진이 최적의 소재 선택입니다.

레진으로 만든 합성 소재는 항상 최종 고체 객체 상태로 되돌아옵니다. 단점은 대부분의 레진 디자인이 특정 프린터 전용이라는 점입니다.

a) Xyz Flexible Resin Nobel 1.0 3D 프린터

이 레진은 유연하여 유기 소재가 고속에서 강력한 굽힘 힘을 견딥니다. 출력물은 구부릴 수 있으며 뛰어난 탄력성을 보입니다.

b) Formlabs Flexible Resin

응력과 신장 하에서 레진이 원래 구조로 돌아옵니다. 압축 가능한 파트가 구부러지고 응력이 해제되면 3D 프린팅 소재 상태가 유지됩니다.

c) Druckwege Pro Flex Resin

DLP/UV 광원으로 이 레진을 출력하며, 굽힘 저항성을 향상시킵니다. 레진 소재의 유연성 특성이 원래 형태를 유지하는 강도를 설명합니다.

유연한 필라멘트 3D 프린팅 방법

유연한 필라멘트 3D 프린팅 방법은 전적으로 사용 중인 3D 프린터에 달려 있습니다. 필라멘트는 습기 문제를 겪는 경향이 있으니 건조시키고 건조 상태를 유지하는 법을 알아야 합니다.

프린트 드라이를 사용해 필라멘트 액체 분자 층의 수분을 제거하세요. 건조된 필라멘트는 폴리머가 건조해져 출력 접착력이 줄어듭니다.

출력 설정을 느리게 하면 노즐 내 압력 축적을 줄일 수 있습니다. 정확한 출력 설정은 더 발전된 설계에 따라 다릅니다. 첫 레이어를 정확히 잡으세요. 다른 레이어들이 쌓이는 다이렉트 드라이브의 기반이 됩니다.

블루 페인터 테이프로 3D 프린팅. 테이프가 겹치지 않게 완벽하게 정렬하세요. 블루 테이프 사용 시 베드 온도를 너무 낮게 유지하세요. 5~10회 출력 후 테이프를 교체하세요. 가열 베드가 있는 유리 위 다이렉트 드라이브 3D 프린팅.

원하는 3D 프린팅 결과가 나올 때까지 적정 온도를 찾으세요. 높은 온도는 리트랙션 설정을 나쁘게 하고, 낮은 온도는 유체 제어가 부족하게 만듭니다.

3D 프린터로 고무를 출력할 수 있을까?

3D 프린팅 기술이 천천히 우리 삶을 바꾸고 있습니다. 수년간 3D 프린터 혁신 끝에 고무 출력이 가능해졌습니다. 무소음 회로 설계, 와이어링 하네스, 새로운 열베드 유리 코팅으로 3D 프린팅 경험을 개선하며 고성능 3D 프린팅 고무를 구현합니다.

2.85mm 필라멘트 설계 프린터 헤드는 고탄성 고무 제품을 출력하기 위한 최적의 정확한 성형 조건을 보장합니다. 물체를 층층이 쌓아 올리는 적층 제조를 제공합니다.

일반 소재 출력 시 다른 3D 프린터와 연결할 수 있습니다. 혁신적인 제품으로서 3D 프린팅은 상업적 가치를 창출할 더 놀라운 상상의 공간을 제공합니다.

결론

기업은 일반적으로 생산 속도를 높일 수 있을 때만 비싼 3D 프린팅으로 수익을 낼 수 있습니다. 더 적은 재료를 사용하고, 맞춤 제작 제품도 일부 재활용 가능합니다.

출력 제품의 약 80%는 플라스틱이며, 그중 극히 일부만 재활용 가능하거나 생분해됩니다.

쓰레기에서 수거한 플라스틱 병을 3D 프린팅용 플라스틱 필라멘트로 재활용할 수 있습니다.