고온 응용 분야를 위한 3D 프린팅 내열 소재 10선: 최적의 선택 가이드
3D 프린팅이 제조 기술로서 가진 많은 바람직한 특성 중 하나는 다양한 산업의 수많은 응용 분야와 다양한 작동 조건에서 완전히 기능적인 부품을 생산할 수 있다는 것입니다. 3D 프린팅 부품은 종종 고온 응용 분야에서 사용됩니다. 그러나 이러한 환경에서 제대로 기능하려면 내열 소재로 만들어야 합니다. 이 문서에서는 고온 응용 분야에 사용할 수 있는 최고의 내열 3D 프린팅 소재를 다룹니다.
최고의 내열 3D 소재
아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS)
ABS는 최대 100°C까지 견딜 수 있습니다. 열 변형 온도는 88~89°C 사이이며 녹는점은 약 200°C입니다. ABS는 인성과 내충격성으로도 알려져 있어 고응력 응용 분야에 프린팅된 부품을 사용할 수 있습니다. 유리 전이 온도는 약 105°C이며 수용성, 인산, 염산에 강합니다.
- 기술: 용융 증착 모델링 (FDM)
- 주요 특징: 내화학성, 내충격성
- 일반적 응용: 배수/폐수관, 흡입기, 전기 부품 하우징
ULTEM 1010
ULTEM 1010은 다른 FDM 열가소성 수지에 비해 가장 높은 내열성, 내화학성, 인장 강도를 가집니다. 투명, 불투명, 유리 섬유 충전 등급으로 제공됩니다. 이 소재는 금속 또는 플라스틱 부품 제작용 맞춤 공구, 의료 도구, 내온 금형에 광범위하게 적용됩니다.
고성능 폴리에테르이미드 열가소성 수지로 녹는점 340°C, 유리 전이 온도 216°C입니다. ULTEM 1010은 가장 낮은 열팽창 계수를 가집니다. 식품 접촉 및 생체 적합성 인증을 받아 식품 산업 응용에 이상적입니다.
- 기술: 용융 증착 모델링 (FDM)
- 주요 특징: 우수한 내열성, 인장 강도, 낮은 열팽창 계수
- 일반적 응용: 의료 도구, 내온 금형
CE 221 (시아네이트 에스테르)
이 소재는 높은 내온성과 강성으로 알려져 있습니다. 높은 열 변형 온도 덕분에 높은 열적 요구 사항이 있는 응용 분야에 안전하게 적용할 수 있습니다.
CE 221 레진은 약 225°C의 유리 전이 온도와 231°C의 열 변형 온도로 장기 열 안정성을 가집니다. 이 소재는 고압을 견디고 높은 정밀도 표면 마감을 제공할 수 있습니다.
- 기술: Carbon DLS
- 주요 특징: 열 안정성, 강성, 고압 저항
- 일반적 응용: 산업 제품, 전자 조립 부품, 유체 매니폴드
ULTEM 9085
높은 강도-중량비, 높은 내충격성과 좋은 내열성을 가집니다. ULTEM 9085는 난연성이 매우 높습니다. 항공우주 및 자동차 산업의 시제품 및 공구 생산에 사용됩니다. 유리 전이 온도 186°C, 열 변형 온도 153°C입니다.
ULTEM 9085는 우수한 기계적 강도와 경량으로 최종 사용 부품 생산에 적합합니다.
- 기술: 용융 증착 모델링 (FDM)
- 주요 특징: 난연성, 내충격성
- 일반적 응용: 지그, 고정구, 복합 금형
폴리카보네이트 (PC)
이 소재는 약 230~260°C의 결정 녹는점과 147°C의 유리 전이 온도를 가집니다. 폴리카보네이트는 강하고 비정질인 소재로 높은 충격 강도, 안정성, 우수한 전기적 특성을 가집니다. 열 변형 온도 140°C로 더 넓은 온도 범위에서 사용할 수 있습니다. 안전 헬멧, 자동차 헤드램프 렌즈, 방탄 유리 생산에 널리 사용됩니다.
- 기술: 용융 증착 모델링 (FDM)
- 주요 특징: 반투명성, 가소성
- 일반적 응용: 안경용 플라스틱 렌즈, 보호 장비, 자동차 부품
PEEK
뛰어난 내화학성, 높은 기계적 강도, 치수 안정성을 가집니다. 녹는 온도는 343°C, 유리 전이 온도는 143°C입니다. PEEK는 고온에서 강성을 유지하며 최대 170°C까지 연속 사용 가능합니다. 항공우주, 오일 및 가스, 반도체 생산에 사용됩니다.
- 기술: 용융 증착 모델링 (FDM)
- 주요 특징: 내화학성, 우수한 강성, 증기 및 물 저항
- 일반적 응용: 반도체 부품, 밸브 및 펌프 부품, 식품 가공 기계
PC-유사 내열 반투명 / Accura 48
높은 강도와 강성이 필요한 부품에 가장 적합한 고온 내성 소재입니다. 전자 및 조명 부품 시제품 제조에 널리 사용됩니다. 향상된 특징 디테일을 제공합니다.
0.46MPa 시험 압력에서 PC-유사 내열 반투명의 열 변형 온도는 70~85°C 범위입니다. 열 경화 후처리로 약 135°C까지 향상시킬 수 있습니다.
- 기술: 광조형 (SLA)
- 주요 특징: 내온성, 높은 강도, 강성
- 일반적 응용: 전자 및 조명 부품
알루미늄 AlSi10Mg
알루미늄 AlSi10Mg는 높은 온도(약 200°C)에서 우수한 강도를 가집니다. 내식성이 좋고 쉽게 연마할 수 있습니다. 가공성이 좋고 내열 크랙 저항성이 좋으며 녹는점은 670°C입니다. 피로 강도는 110N/mm²로 우수합니다.
이 특성으로 복잡한 형상을 프린팅할 수 있으며 차량, 기계, 항공기 부품에 널리 적용됩니다. 실온에서 인장 강도는 450 MPa입니다.
- 기술: 직접 금속 레이저 소결 (DMLS)
- 주요 특징: 경량, 응력 저항
- 일반적 응용: 모터, 엔진
스테인리스강 316L / 1.4404
스테인리스강 316L은 최대 550°C까지 연속 사용 가능합니다. 이 소재는 저탄소 크롬-니켈-몰리브덴 스테인리스강으로 녹는점은 1400°C입니다. 우수한 내식성과 염소 기반 매체 및 비산화성 산에 대한 안정성을 가집니다. 내식성과 연성으로 항공우주, 의료, 자동차 등 여러 산업 응용에 이상적입니다.
- 기술: 직접 금속 레이저 소결 (DMLS)
- 주요 특징: 내식성, 연성
- 일반적 응용: 실험실 장비, 열교환기, 너트와 볼트
인코넬 718 (니켈-크롬 초합금)
인코넬 718은 니켈-크롬 기반 고강도 초합금입니다. 내식성, 극한 압력, 최대 700°C의 고온에 강합니다. 이 소재는 약 1400°C에서 녹습니다. 인장 강도는 1035 MPa입니다. 하지만 취성이 있으며 단단한 절삭 공구로 가공성이 좋습니다. 제조, 군수 장비, 항공우주 산업에 널리 적용됩니다.
- 기술: 직접 금속 레이저 소결 (DMLS)
- 주요 특징: 내식성, 취성, 기계적 강도
- 일반적 응용: 가스 터빈 엔진 부품, 압축기 케이싱, 다이 홀더
내열 3D 소재의 특성
다음 표는 3D 프린팅을 위한 10가지 최고의 내열 소재의 녹는점과 유리 전이 온도를 비교합니다:
| 소재 |
녹는점 |
유리 전이 온도 |
인장 강도 |
| ABS |
200°C |
105°C |
42.5 – 44.8 MPa |
| ULTEM 1010 |
340°C |
216°C |
105 MPa |
| CE 221 |
– |
225°C |
92 MPa |
| ULTEM 9085 |
– |
186°C |
71.6 MPa |
| PC |
230 – 260°C |
147°C |
60 MPa |
| PEEK |
343°C |
143°C |
110 MPa |
| 알루미늄 AlSi10Mg |
670°C |
– |
450 MPa |
| 스테인리스강 316L |
1,400°C |
– |
520 – 690 MPa |
| 인코넬 718 |
1,370 – 1,430°C |
– |
965 MPa |
| PC-유사 내열 반투명 / Accura 48 |
열 경화 후 열 변형 온도(0.46MPa): 170 – 250°C |
UV 및 열 경화 후 유리 전이 온도: 122°C |
50 MPa |
내열 3D 프린팅 소재 비용 비교
Xometry 견적 엔진의 CAD 모델 기준 세 가지 레진 비용 비교:
| 소재 |
3D 프린팅 기술 |
단가 (1개) |
단가 (10개) |
단가 (100개) |
| ABS |
FDM |
€ 9.13 |
€ 6.34 |
€ 2.57 |
| ULTEM 1010 |
FDM |
€ 50.03 |
€ 35.80 |
€ 34.61 |
| CE 221 |
Carbon DLS |
€ 645.21 |
€ 171.58 |
가격 문의 |
| ULTEM 9085 |
FDM |
€ 53.20 |
€ 23.83 |
€ 13.66 |
| PC |
FDM |
€ 34.45 |
€ 25.89 |
€ 25.03 |
| PEEK |
FDM |
€ 88.42 |
€ 64.65 |
€ 47.12 |
| PC-유사 내열 반투명 |
SLA |
€ 72.87 |
€ 21.64 |
€ 18.03 |
| 알루미늄 AlSi10Mg |
DMLS |
€ 174.76 |
€ 89.19 |
€ 87.80 |
| 스테인리스강 316L |
DMLS |
€ 387.12 |
€ 294.83 |
가격 문의 |
| 인코넬 718 |
DMLS |
€ 487.77 |
€ 333.16 |
가격 문의 |
결론
Xometry Europe은 이러한 기술과 내열 소재로 빠르고 신뢰할 수 있으며 높은 정확도의 온라인 3D 프린팅 서비스를 제공합니다. 즉석 견적 엔진과 2,000개 이상의 제조업체 네트워크를 통해 견적부터 문 앞 배송까지 원활한 부품 생산 프로세스를 보장합니다.