3D 인쇄 부품을 위한 10가지 방수 옵션:재료 및 후처리

물병과 같이 물과의 지속적인 접촉을 포함하여 비 및 기타 습한 기상 조건에 노출되는 부품에는 방수 기능이 필수적입니다. 3D 프린팅 기술의 경우 방수 부품을 얻기 위해 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다. 재료, 3D 프린팅 프로세스 및 후처리 옵션입니다.

3D 프린팅 방수 소재

PLA와 같은 대부분의 3D 프린팅 재료는 장기간 물에 노출되면 열화될 수 있지만 금속은 일반적으로 물에 의한 산화로 인해 녹이 발생합니다. 방수성이 좋은 재료는 Ingress Protection Code에 따라 IP 67 및/또는 IP 68로 분류됩니다.

아래 나열된 3D 프린팅 재료는 표면 처리를 너무 많이 하지 않고도 방수 3D 모델을 만드는 데 사용할 수 있습니다.

폴리프로필렌(PP)

이 소재는 식품 포장 병 및 용기 사이에서 인기가 있습니다. 시간이 지남에 따라 물을 흡수하는 다른 재료와 달리 가볍고 물을 튕겨냅니다(소수성).

폴리프로필렌은 매우 유연하며 인쇄 중 층 사이에 틈이 거의 없어 층간 접착력이 우수합니다. 내수성 외에도 산 및 유기 용제와 같은 공격적인 화학 물질에 내성이 있습니다. 내열성도 우수합니다.

적합한 3D 인쇄 기술: MJF 및 SLS

나일론 PA 12

이 소재는 탄성이 좋고 충격에 강합니다. 화학 물질, 알코올, 연료, 오일 및 세제에 대한 내성이 우수합니다. 날씨와 자외선에 대한 안정성이 좋습니다. PA12는 일부 방수 특성과 전반적으로 우수한 가격 대비 품질을 제공합니다. 그러나 장기간 물과의 접촉에는 적합하지 않으며 더 나은 내수성을 보장하기 위해 에폭시 코팅과 같은 특정 표면 처리가 필요합니다.

적합한 3D 인쇄 기술: SLS 및 FDM

ABS

이 소재는 내수성 인쇄에 탁월합니다. ABS는 충격에 강하고 질긴 소재로 유리 전이 온도가 약 105°C입니다. 수성, 인 및 염산에 대한 저항성이 높습니다. 그러나 햇빛에 의해 손상될 수 있습니다. 스프링클러 라인 및 배수관에 일반적으로 사용됩니다.

적합한 3D 인쇄 기술: FDM

폴리카보네이트

폴리카보네이트는 내충격성이 좋은 투명한 소재입니다. 젖병, 리필형 물병에 이상적인 소재입니다.

폴리카보네이트는 높은 충격 강도, 안정성 및 우수한 전기적 특성을 가진 단단하고 비결정질인 재료입니다. 140°C의 열변형 온도로 사용 온도 범위가 더 넓습니다.

적합한 3D 인쇄 기술: FDM

PETG

PETG는 내화학성, 내구성 및 성형성이 뛰어납니다. 그것은 강한 물과 습기 장벽뿐만 아니라 좋은 충격 저항을 가지고 있으며 약간 유연합니다. 이 소재는 성형 온도가 낮아 소비자 응용 분야에서 널리 사용됩니다.

PETG는 일반적으로 식품 용기 및 액체 음료용 병에 사용됩니다.

적합한 3D 인쇄 기술: FDM

ASA(아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트)

내후성이 향상된 비정질 열가소성 수지입니다. UV 저항성과 우수한 기계적 특성으로 인해 3D 프린팅의 프로토타이핑에 널리 사용됩니다. ASA는 108도의 유리 전이 온도로 화학 물질과 열에 대한 저항성이 뛰어납니다.

적합한 3D 인쇄 기술: FDM

스테인리스 스틸 316L / 1.4404

스테인리스 스틸의 크롬 함량은 상대적으로 미미하기 때문에 방수가 됩니다. 산화(녹)에 상당히 강합니다. 그러나 염소계 물에 의해 손상될 수 있습니다. 일반적으로 식품 가공 및 실험실 장비, 열교환기, 너트 및 볼트에 사용됩니다.

적합한 3D 인쇄 기술: DMLS

방수 소재를 사용한 부품 생산 비용 비교

Xometry의 Instant Quote Engine에서 다양한 방수 3D 프린팅 재료를 사용하여 부품을 생산하는 비용을 비교해 보겠습니다.

자료	3D 인쇄 기술	단위당 비용	10개당 단가	100개당 단가
폴리프로필렌	MJF	€ 51.00	€ 11.72	€ 8.89
폴리프로필렌	SLS	€ 51.00	€ 31.57	€ 30.69
나일론 PA 12	SLS	€ 20.96	€ 15.03	€ 12.73
나일론 PA 12	FDM	€ 18.70	€ 10.35	€ 5.63
ABS	FDM	€ 9.13	€ 6.34	€ 2.57
폴리카보네이트	FDM	€ 34.45	€ 25.89	€ 25.03
PETG	FDM	€ 10.84	€ 4.28	€ 3.32
ASA	FDM	€ 18.75	€ 6.60	€ 3.99
스테인리스 스틸 316L / 1.4404	DMLS	€ 387.12	€ 294.83	주문형 가격

3D 프린팅 방수 기술

FDM(Fused Deposition Modeling), SLA(Stereolithography) 및 SLS(Selective Laser Sintering)는 방수 부품 생산에 있어 최고의 3D 프린팅 기술입니다. 다음 기술은 인쇄된 부품의 더 나은 방수 특성을 얻기 위해 FDM 인쇄 공정 중에 주로 적용할 수 있습니다.

벽 두께

0.15mm의 레이어 두께로 인쇄하면 우수한 인쇄 품질과 우수한 방수 부품을 제공합니다. 벽의 두께를 늘리는 것은 물에 대한 다공성을 줄이는 한 가지 방법입니다. 낮은 층 높이, 단단한 충전재 및 고온을 사용하여 벽의 두께를 늘릴 수 있습니다.

쉘 증가

경험상 더 많은 둘레가 추가될수록 방수 부품을 생산할 가능성이 높아집니다. 실제로 약 3mm의 벽 두께와 4~6개의 둘레를 조합하면 방수 부품에 적합합니다. 그러나 재료마다 둘레 한계가 다르므로 선택한 재료의 둘레 한계를 고려하는 것이 중요합니다.

더 높은 인쇄 온도

더 높은 온도는 모든 층 사이에 더 나은 층 접착력을 제공할 수 있습니다. 이 향상된 결합은 누수를 유발할 수 있는 층간 간격을 줄여줍니다.

방수 부품을 얻기 위한 후처리 옵션

사후 생산 공정은 부품이 서비스에 필요한 방수 기능을 갖도록 보장하는 확실한 방법입니다.

증기 평활화

이 프로세스에는 레이어 혼합, 레이어 간격 제거 및 부품 주변의 밀봉 조임이 포함됩니다. 이는 주로 용해성 인쇄물에 용제를 적용하여 수행됩니다. 화학 용제는 재료에 다소 독특하다는 점에 주목할 가치가 있습니다.

이 표면 처리는 MJF 및 SLS 기술에 사용할 수 있습니다.

에폭시 코팅

에폭시를 적용하기 전에 가능한 한 매끄럽게 만들기 위해 3D 부품의 표면을 샌딩하고 연마하는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 에폭시 도포를 위해 적절하게 프라이밍됩니다. 2액형 에폭시는 방수 3D 부품을 얻기 위한 이상적인 마감 처리입니다. 유동성은 3D 프린트의 균열, 공극 또는 틈을 빨아들이기에 충분합니다. 그러면 에폭시가 경화되어 방수가 되는 단단한 층을 생성합니다.

결론

Xometry Europe은 고품질의 기능성 방수 부품을 생산하는 데 필요한 재료 및 3D 프린팅 공정뿐 아니라 후처리 작업도 제공합니다. Instant Quoting Engine으로 이동하여 다양한 재료, 기술 및 마감 옵션을 탐색하고 3D 모델을 업로드하십시오.