3D 프린팅 부품을 위한 10가지 검증된 방수 솔루션: 소재 및 후처리

3D 프린팅 방수 소재

대부분의 3D 프린팅 소재(PLA 등)는 장기간 물에 노출되면 분해되며, 금속은 일반적으로 물에 의한 산화로 녹이 생깁니다. 우수한 내수성을 가진 소재는 침투 보호 코드(IP 코드)에 따라 IP 67 및/또는 IP 68로 분류됩니다.

아래 나열된 3D 프린팅 소재는 많은 표면 처리 없이도 방수 3D 모델을 제작하는 데 사용할 수 있습니다.

폴리프로필렌(PP)

이 소재는 식품 포장 병과 용기에 널리 사용됩니다. 가볍고 다른 소재처럼 시간이 지나면서 물을 흡수하는 대신 물을 밀어내는 소수성입니다.

폴리프로필렌은 매우 유연하며 프린팅 시 층간 틈새가 적어 층간 접착력이 좋습니다. 방수성 외에도 산과 유기 용제 같은 공격적인 화학 물질에 강하며 내열성도 좋습니다.

적합한 3D 프린팅 기술: MJF 및 SLS

나일론 PA 12

이 소재는 우수한 탄성과 높은 내충격성을 가집니다. 화학 물질, 알코올, 연료, 오일, 세제에 대한 저항성이 뛰어나며 내후성과 자외선 안정성도 좋습니다. PA12는 어느 정도 방수 특성을 제공하며 전반적으로 가격 대비 품질이 우수합니다. 하지만 장기간 물과 접촉하는 용도에는 적합하지 않으며, 에폭시 코팅 같은 특정 표면 처리가 필요합니다.

적합한 3D 프린팅 기술: SLS 및 FDM

ABS

이 소재는 방수 프린팅에 탁월합니다. ABS는 높은 내충격성과 인성을 가지며 유리 전이 온도는 약 105°C입니다. 수용성, 인산, 염산에 강하지만 햇빛에는 손상될 수 있습니다. 스프링클러 라인과 배수관에 흔히 사용됩니다.

적합한 3D 프린팅 기술: FDM

폴리카보네이트

폴리카보네이트는 투명하고 내충격성이 좋은 소재입니다. 젖병, 리필용 물병 등에 이상적입니다.

폴리카보네이트는 강하고 비정질인 소재로 높은 충격 강도, 안정성, 우수한 전기적 특성을 가집니다. 열 변형 온도 140°C로 더 넓은 온도 범위에서 사용할 수 있습니다.

적합한 3D 프린팅 기술: FDM

PETG

PETG는 뛰어난 내화학성, 내구성, 성형성을 가집니다. 강력한 물과 습기 차단 효과와 좋은 내충격성, 약간의 유연성을 제공합니다. 낮은 성형 온도로 소비자 용도에 인기가 많습니다.

PETG는 식품 용기와 액체 음료 병에 흔히 사용됩니다.

적합한 3D 프린팅 기술: FDM

ASA (아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트)

향상된 내후성을 가진 비정질 열가소성 수지입니다. 자외선 저항성과 우수한 기계적 특성으로 3D 프린팅 시제품 제작에 널리 사용됩니다. ASA는 내화학성과 내열성이 좋으며 유리 전이 온도는 108°C입니다.

적합한 3D 프린팅 기술: FDM

스테인리스강 316L / 1.4404

스테인리스강에 포함된 크롬의 비율이 비교적 낮아 방수성을 제공합니다. 산화(녹)에 상당히 강합니다. 하지만 염소 기반 물에는 손상될 수 있습니다. 주로 식품 가공 및 실험실 장비, 열교환기, 너트와 볼트에 사용됩니다.

적합한 3D 프린팅 기술: DMLS

방수 소재를 사용한 부품 생산 비용 비교

Xometry의 즉석 견적 엔진을 통한 다양한 방수 3D 프린팅 소재의 부품 생산 비용 비교입니다:

소재	3D 프린팅 기술	단가 (1개)	단가 (10개)	단가 (100개)
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
스테인리스강 316L / 1.4404	DMLS	€ 387.12	€ 294.83	가격 문의

3D 프린팅 방수 기술

용융 증착 모델링(FDM), 광조형(SLA), 선택적 레이저 소결(SLS)은 방수 부품 생산에 가장 적합한 3D 프린팅 기술입니다. 다음 기법은 주로 FDM 프린팅 과정에서 적용하여 출력 부품의 방수 특성을 향상시킬 수 있습니다.

벽 두께

0.15mm 층 두께로 프린팅하면 좋은 출력 품질과 방수 부품을 얻을 수 있습니다. 벽 두께를 늘리는 것은 물에 대한 다공성을 줄이는 한 방법입니다. 벽 두께는 낮은 층 높이, 솔리드 인필, 높은 온도를 사용하여 늘릴 수 있습니다.

쉘(외벽) 늘리기

일반적으로 페리미터(외벽)를 더 많이 추가할수록 방수 부품을 생산할 확률이 높아집니다. 약 3mm 벽 두께와 4~6개의 페리미터 조합이 방수 부품에 잘 작동합니다. 하지만 소재마다 페리미터 한계가 다르므로 선택한 소재의 페리미터 한계를 고려하는 것이 중요합니다.

높은 프린팅 온도

더 높은 온도는 층간 접착력을 향상시킬 수 있습니다. 이 개선된 결합은 물 누출을 일으킬 수 있는 층간 간격을 줄여줍니다.

방수 부품을 위한 후처리 옵션

후처리 공정은 부품이 서비스에 필요한 방수성을 갖도록 보장하는 확실한 방법입니다.

증기 평활화

이 공정은 층 융합, 층간 틈새 제거, 부품 주변 밀봉 강화를 포함합니다. 주로 용해성 프린트에 용제를 적용하여 수행합니다. 화학 용제는 소재에 따라 다소 특이하다는 점에 유의해야 합니다.

이 표면 처리는 MJF와 SLS 기술에 적용 가능합니다.

에폭시 코팅

에폭시를 바르기 전에 3D 부품 표면을 샌딩 및 연마하여 최대한 매끄럽게 만드는 것이 필수적입니다. 이렇게 하면 에폭시 적용을 위한 프라이밍이 제대로 됩니다. 2액형 에폭시는 방수 3D 부품을 얻기 위한 이상적인 마감입니다. 유동성이 3D 프린트의 균열, 보이드, 틈새로 스며들기에 충분하며, 에폭시가 경화되어 방수 강성 층을 형성합니다.

결론

Xometry Europe은 고품질의 기능성 방수 부품을 생산하는 데 필요한 소재, 3D 프린팅 공정뿐만 아니라 후처리 작업도 제공합니다. 즉석 견적 엔진에서 다양한 소재, 기술, 마감 옵션을 살펴보고 3D 모델을 업로드해 보세요.