3D 프린팅으로 생생한 색상 구현: 직접 vs 후처리 방법

제품이나 그 요소를 설계할 때 필수적인 특징 중 하나가 색상일 수 있습니다. 다른 장점들 중 3D 프린팅은 서로 다른 색상의 부품을 제조해야 할 때 효과적일 수 있습니다. 이 기사는 3D 프린트 부품에 색상을 입히는 두 가지 가능한 옵션을 개요합니다: 직접 컬러 3D 프린팅과 부품을 착색하는 후처리.

두 가지 3D 프린팅 착색 방법

컬러풀한 3D 프린트를 얻는 가장 인기 있는 두 가지 방법은:

• 원하는 색상의 프린트 소재(파우더 또는 필라멘트)로 직접 프린트
• 부품을 후처리: 예를 들어 표준 색상 소재(회색/흰색)를 사용하고 원하는 색상으로 염색

컬러 3D 프린팅 유형

직접 3D 프린팅

직접 컬러 3D 프린팅은 컬러풀한 필라멘트를 사용해 모델을 3D 프린트합니다. 예를 들어 FDM은 컬러풀한 필라멘트를 사용할 수 있는 가장 인기 있는 3D 프린팅 기술입니다. 필라멘트 품질에 따라 선명한 색상과 세밀한 디테일을 구현할 수 있습니다. 직접 컬러 3D 프린팅의 주요 단점은 색상 혼합이 불가능해 표준 솔루션으로는 원하는 RAL 색상을 선택할 수 없다는 점입니다.

간접 3D 프린팅

간접 컬러 3D 프린팅은 프린팅 과정에서 외부 소스에서 색상을 적용합니다(예: 멀티 제트 퓨전 3D 프린팅). 이 기술은 훨씬 더 정밀하며 3D 프린트의 더 사실적인 외관을 가능하게 합니다. 간접 컬러 3D 프린팅은 CMYK 컬러 모드를 사용하므로 모델 준비 시 이를 고려해야 합니다.

제오메트리(Xometry)에서 제공하는 컬러 3D 프린팅 옵션

멀티 제트 퓨전(MJF)과 융착 적층 모델링(FDM)은 두 가지 인기 있는 컬러 3D 프린팅 기술입니다.

컬러 융착 적층 모델링(FDM)

FDM은 시장에서 가장 일반적으로 사용되는 3D 프린팅 기술 중 하나입니다. FDM 부품은 가장 일반적인 소재인 ABS와 ASA에서 다양한 색상(검정, 파랑, 회색, 아이보리, 빨강)으로 제공됩니다.

FDM으로 다색 부품을 프린트할 때는 전체 부품에 동일한 소재를 사용해야 합니다. 예를 들어 흰색 ASA에서 검은색 ABS로 전환할 수 없습니다. 일반적으로 ASA, PLA, ABS 같은 일반적인 소재는 다양한 색상으로 제공됩니다. 다색 부품을 얻으려면 CAD 모델을 색상별로 분할해 나중에 조립하세요.

장점

• 선명한 색상과 세밀한 디테일 구현
• 우수한 기계적 특성

단점

• 단조로운 색상(레고 블록 같은)이고 MJF 컬러 프린팅만큼 정밀하지 않음
• 색상 혼합 불가

컬러 멀티 제트 퓨전(MJF)

멀티 제트 퓨전은 엔지니어링 등급 플라스틱(폴리아미드/나일론 12)을 풀 컬러로 프린트할 수 있는 유일한 기술입니다. 이 기술로 최적의 기계적 특성을 유지하면서 풀 컬러 기능성 부품을 생산할 수 있습니다. 간접 3D 프린팅이므로 복셀 제어 시스템으로 풀 스펙트럼 컬러 부품을 생성할 수 있고 색상 재현이 훨씬 정확합니다.

장점

• 기계적으로 강함 – 최종 사용 부품에 사용 가능
• 비용 효율적, 특히 소량 및 중량산 시리즈
• 높은 생산성 – 배치 생산에 사용 가능
• 이 기술은 훨씬 더 정밀하며 3D 프린트의 더 사실적인 외관을 가능하게 함

단점

• 투명도 구현 불가
• 매우 작고 섬세한 부품에는 부적합

착색을 위한 후처리 옵션

원하는 색상의 필라멘트나 파우더가 없거나 사용하려는 기술이 컬러 프린트 소재를 제공하지 않는 경우, 후처리 착색이 옵션입니다.

스프레이 페인팅

이름 그대로 스프레이 페인트 캔을 사용해 3D 부품에 페인트를 코팅하는 매우 일반적인 착색 기법으로, 기존 가공 부품에도 사용됩니다. 주요 단점은 페인트 코팅이 표면 수준에만 머물러 부품 내부로 침투하지 않으므로, 긁히거나 마모되면 내부 본래 색상이 보인다는 점입니다.

호환 기술: MJF, SLS, SLA, FDM

염색(Dyeing)

스프레이 페인팅이 부품 표면에만 페인트를 코팅하는 것과 달리, 염색은 플라스틱 깊숙이 색상을 입힙니다. 이는 특히 생생한 색상을 보장하며, 스프레이 페인트에서 발생할 수 있는 박리나 긁힘 현상을 방지합니다. 과도한 두께가 없어 디테일 손실을 방지하므로 원본 디자인에 가장 가깝게 일치합니다. 이 품질은 디자인 복잡성 때문에 3D 프린팅 기술이 선택된 경우에 매우 중요합니다. 많은 사용자가 색상 균일성과 전반적인 외관 때문에 블랙으로 염색하는 것을 선호합니다.

호환 기술: MJF, SLS

컬러 3D 프린팅을 위한 디자인 준비 방법

.stl, .catpart 등 3D 프린팅용 모든 파일 형식이 원하는 색상 정보를 포함하지는 않습니다. 모델을 색상과 함께 프린트하려면, 특히 MJF의 경우 비용 계산 시 컬러 텍스처 사양이 포함된 추가 .obj 파일을 생성해 업로드하는 것이 좋습니다. 반면 FDM은 필라멘트 자체가 색상이므로 어떤 파일 형식이든 작동합니다.

결론

보시다시피 컬러풀한 3D 프린트를 얻는 2가지 접근법이 있습니다: 3D 프린팅 과정에서 색상을 추가할 수 있는 기술로 제작(FDM, MJF)하거나 염색이나 스프레이 페인팅으로 후처리하는 것입니다. 두 옵션 모두 비용 효율적이며 보통 3D 프린트 비용을 평균 10~15% 이상 실질적으로 증가시키지 않습니다. 제오메트리 인스턴트 퀴팅 엔진에 CAD 파일을 업로드해 사용 가능한 색상 옵션, 가격, 리드 타임을 확인하세요.