HIPS 3D 프린팅 필라멘트 설명:재료, 특성 및 용도

HIPS(High Impact PolyStyrene)는 폴리부타디엔 고무와 순수 폴리스티렌을 결합하여 만들어집니다. HIPS는 다음과 같은 대부분의 필라멘트와 공유되지 않는 몇 가지 독특한 특성을 지닌 열가소성 소재입니다. 낮은 흡습성; d-리모넨(화학 용매)에 대한 용해도; 그리고 좋은 충격 저항. HIPS는 비용 효율성, 빠른 인쇄, 내구성이라는 장점이 있습니다. 추가적인 이점으로 ABS 3D 프린팅 부품의 지지 재료 역할을 할 수 있습니다.

HIPS는 독일의 약사인 Johann Eduard Simon이 만들었습니다. Storax라고 불리는 사탕나무의 수지를 채취하여 합성했습니다. 합성 결과는 기름진 물질이었습니다. 며칠 후 놀랍게도 물질이 두꺼워지고 젤리처럼 변했습니다. 그는 이 물질을 산화스티렌이라고 명명했습니다. 그러나 이 제품이 산업용으로 활용되기까지는 거의 100년이 걸렸습니다.

현재 HIPS는 장난감, 전자 부품, 자전거 트레일러, 식품 포장 등 소비재를 생산하기 위해 다양한 산업 분야에서 사용되고 있습니다. 이 기사에서는 3D 프린팅에 HIPS를 사용하는 방법에 대해 자세히 설명합니다. 구성, 특성, 제한 사항, 응용 분야는 물론 HIPS 필라멘트를 사용한 성공적인 프린팅을 위한 몇 가지 팁도 포함됩니다.

HIPS 3D 프린팅이란 무엇인가요?

HIPS 필라멘트는 3D 부품을 프린팅하는 데 단독으로 사용할 수 있지만 주로 다른 플라스틱으로 프린팅된 부품의 돌출 구조용 지지대를 쉽게 제거하는 데 사용됩니다. HIPS는 일반적으로 ABS와 주요 인쇄 재료로 결합됩니다. HIPS로 프린팅된 지지 구조는 샌딩이나 문지르지 않고 d-리모넨에 용해시켜 주요 프린팅 구성 요소에서 제거할 수 있습니다. 이러한 특성 때문에 ABS를 이용한 지지구조물로 사용됩니다. 주요 인쇄부분은 ABS, 임시 인쇄부분은 쉽게 분해되는 HIPS입니다.

자세한 내용은 3D 프린터 작동 방법 가이드를 참조하세요.

HIPS 필라멘트의 구성은 무엇인가요?

HIPS는 폴리부타디엔 고무와 순수 폴리스티렌의 화학적 특성을 결합합니다. 폴리부타디엔 고무는 탄력성이 있는 것으로 알려져 있습니다. 반면 순수 폴리스티렌은 경도가 높은 것으로 알려져 있습니다. 이 조합의 결과는 상대적으로 높은 인장 강도로 인해 쉽게 부서지지 않는 견고한 재료입니다. 

HIPS를 제조하기 위해 부타디엔은 스티렌에서 선택적으로 중합됩니다. 이 공정은 네오디뮴 비스(2-에틸헥사놀) 포스포네이트/디이소부틸 알루미늄 수소화물/디에틸알루미늄 염화물이라고 불리는 화학 촉매의 존재 하에 달성됩니다.  프리폴리머 용액은 cis-1,4가 높고 스티렌 함량이 각각 96.6%와 1.01%로 낮아야 합니다. 생성된 화학 용액은 스티렌과 함께 다시 중합되지만 이번에는 철저한 방식으로 중합됩니다.

HIPS 필라멘트의 특성은 무엇인가요?

HIPS의 일부 속성은 다음과 같습니다:

1. HIPS는 쉽게 성형하고 가공할 수 있으며 다양한 접착제와 잘 작동합니다.
2. 내구성이 뛰어나고 충격에 강합니다.
3. d-리모넨에 용해되는 용해성 지지체 물질입니다.
4. HIPS는 식품에 안전하므로 식품 및 음료 산업에서 포장 제품으로 사용할 수 있습니다.
5. HIPS의 장점 중 하나는 보관 용이성입니다. 공기에 노출되면 습기를 흡수하는(흡습성) 대부분의 필라멘트와 달리 HIPS는 습기에 노출되어도 안정성을 유지합니다.
6. 녹는 온도는 220~250°C 범위입니다.

HIPS 필라멘트 특성 비교

아래 표 1은 HIPS 필라멘트의 특성을 다른 필라멘트 재료와 비교합니다.