MSLA 3D 프린팅 살펴보기:기술, 이점 및 응용

MSLA(Masked Stereolithography Device)는 LCD 화면과 강력한 LED 광원을 일치시켜 감광성 수지를 선택적으로 경화시키는 SLA(광 조형) 3D 프린팅의 향상된 형태입니다. 연속적인 층이 이전 층 위에 경화되면 3차원 물체를 형성합니다. LED 어레이는 광원으로 사용되며 재구성 가능한 마스크 역할을 하는 LCD 화면을 통해 투사됩니다. 

이 기술에는 여러 가지 이점이 있습니다. 고품질의 아이템을 저렴한 비용으로 대량 생산할 수 있으며, 대부분의 3D 프린팅 방법보다 더 빠르고 정확하게 생산할 수 있습니다. 그러나 MSLA 3D 프린팅의 단점은 프린터 자체의 비용이 높다는 것입니다. 선택된 소수의 기업만이 기술을 감당할 수 있습니다. 또한 감광성 수지는 매우 민감한 특성과 주의 깊은 취급이 필요하기 때문에 이러한 유형의 3D 프린팅은 완전한 어둠 속에서 수행되어야 합니다. 레진 탱크, 디지털 마스크, 라이트 어레이 및 빌드 플랫폼이 MSLA 3D 프린터의 구조를 구성합니다. 이 기사에서는 MSLA 3D 프린팅이 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 활용되는 재료에 대해 더 자세히 논의할 것입니다.

마스크 광조형 장치 3D 프린팅이란 무엇인가요?

마스크형 광조형 장치(MSLA)는 SLA 3D 프린팅의 향상된 형태입니다. 가장 큰 차이점은 광원에 있습니다. 제어된 레이저 빔을 사용하는 대신 MSLA는 대형 자외선(UV) 광원을 사용하여 완료될 때까지 층별 접근 방식으로 수지를 경화합니다. LED 조명 배열인 광원이 열가소성 수지에 직접 초점을 맞추는 것이 아니라 제어된 방식으로 선택적으로 투명한 LCD 화면에 의해 가려진다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 자세한 내용은 3D 프린팅 가이드를 참조하세요.

마스크 광조형 장치 3D 프린팅은 어떻게 작동하나요?

MSLA 3D 프린팅은 얇은 불소화 에틸렌 프로필렌(FEP) 플라스틱 층으로 분리된 LCD 및 LED 어레이 위에 감광성 수지를 배치하여 작동합니다. LCD의 기능은 빛이 어디를 통과하여 위의 수지에 영향을 미칠 수 있는지를 제어하는 ​​것입니다. LCD는 꺼져 있을 때는 빛이 통과하도록 허용하고 켜져 있을 때는 빛의 통과를 방지하는 개별 픽셀로 구성됩니다. 이 픽셀 배열은 원하는 각 레이어의 모양과 일치합니다. 빛은 LCD를 통과하여 빌드 플랫폼과 FEP 시트 사이의 수지 부분을 경화시킵니다. 그런 다음 빌드 플랫폼이 들어 올려 다음 레이어를 위해 위치를 지정합니다. 다른 3D 프린팅 방법과 마찬가지로 프로세스는 부품이 완성될 때까지 한 번에 한 레이어씩 계속됩니다. 

MSLA 3D 프린팅 작동 방식을 보여주는 그림.

MSLA의 장점과 단점은 무엇인가요?

아래 표 1은 3D 프린팅에서 MSLA의 장단점을 강조합니다.

표 1:MSLA 3D 프린팅의 장점과 단점

장점 단점

장점

레이어의 두께에 관계없이 MSLA 프린터는 전체 레이어를 한 번에 경화할 수 있다는 주요 이점을 가지고 있습니다.

단점

장비 가격이 비싸네요. 결과적으로 광조형술은 많은 기업에서 실용적인 프로토타입 제작 방법이 아닙니다.

장점

최신 MSLA 프린터의 대부분은 가장자리를 따라 회색조 픽셀을 표시할 수 있는 흑백 LCD를 사용합니다. 이는 내장된 앤티앨리어싱 기능을 제공하여 매끄러운 인쇄 표면을 제공합니다. .

단점

MSLA의 주요 문제점은 수지 취급입니다. 제작은 조명이 어두운 곳에서 이루어져야 합니다. 이렇게 하면 수지가 손상되거나 조기 경화되는 것을 방지할 수 있습니다.

장점

MSLA 프린터에는 움직이는 부품이 거의 사용되지 않습니다. 인쇄 베드는 Z축으로만 이동합니다. 단, 박리 압력을 줄이기 위해 틸팅 베드가 포함된 버전은 제외됩니다.

단점

MSLA 프린터는 UV 경화 레진을 사용해야 한다는 사실로 인해 재료 옵션이 제한됩니다. 이러한 재료는 다른 폴리머에서 발견되는 특성의 폭과 일치할 수 없습니다.

장점

단점

사용자들은 MSLA 인쇄가 얼마나 지저분할 수 있는지에 대해 불평합니다. 경화되지 않은 레진은 위험하므로 사용자는 새로 프린트된 부품을 다룰 때 보호 장갑을 착용해야 합니다. 또한 환기가 중요하며, 인쇄물은 알코올 용액으로 세척해야 합니다. 완전히 경화되려면 세척 후 5~15분 동안 강한 자외선 아래에 놓아두어야 합니다.

MSLA 3D 프린팅에 사용되는 재료는 무엇인가요?

MSL 3D 프린팅 공정은 자외선 아래에서 경화(경화)되는 독특한 광중합체 수지를 사용합니다. 3D 프린팅 레진의 대부분은 아크릴레이트 또는 에폭시 기반이며, 후자는 데스크탑 프린터에서 더 일반적입니다. 대부분의 수지는 다음 범주 중 하나에 속합니다:

1. 표준 수지: 표준 레진은 뛰어난 해상도와 강성을 갖춘 프린팅에 적합합니다. 프로토타입 제작에 가장 적합합니다.
2. 강한 수지: 견고한 수지는 ABS 열가소성 수지와 비슷합니다. 이는 인쇄된 부품에 우수한 충격 저항성을 제공하기 위해 개발되었습니다.
3. 투명 레진: 투명 수지는 표준 수지와 비슷한 기계적 품질을 갖습니다. 차이점은 약간의 후처리를 통해 광학적으로 투명하게 만들 수 있다는 것입니다. 
4. 내구성 있는 수지: 내구성이 뛰어난 수지는 폴리프로필렌(PP)과 유사한 기계적 특성을 가지고 있습니다. 유연하고 내마모성이 뛰어난 소재로 볼 조인트나 스냅 핏과 같은 소비자 제품의 프로토타입을 제작할 때 특히 유용합니다.

3D 프린팅에 사용되는 레진 사진.

MSLA 3D 프린팅은 의료 산업에서 어떻게 사용되나요?

MSLA 3D 프린팅은 생명공학 조직 과정에 사용됩니다. 여기에서는 뼈와 치아 임플란트, 인공 혈관 지지대 및 장기 비계를 만드는 등 다양한 구성이 중요합니다. 

MSLA 3D 프린팅은 보석 산업에서 어떻게 사용되나요?

MSLA의 뛰어난 인쇄 해상도와 주조 중에 깨끗하게 연소되는 왁스 수지의 가용성으로 인해 보석 산업에서 인기가 높습니다. 전통적인 유실 왁스 주조에서는 보석상이 단단한 모델링 왁스를 복잡한 모양으로 절단해야 합니다. 이제 프린터를 사용하면 이러한 모양을 더욱 정밀하게 만들 수 있습니다. 게다가, 기존 기술로는 불가능했던 디자인도 3D 프린터를 사용하면 간단해집니다. 디자이너는 사전에 CAD 소프트웨어를 사용하여 주얼리 작품을 제작하기만 하면 됩니다. 

MSLA 프린터는 거대하고 세밀한 작품을 제작할 수 있습니까?

예, MSLA 3D 프린터는 프린터가 충분히 크면 크고 복잡한 품목을 만들 수 있습니다. Peopoly Phenom L 3D 프린터는 이러한 작업에 적합한 기계입니다. 소량 생산 및 프로토타이핑에 유용한 신뢰할 수 있는 대용량 프린터입니다. 엄청난 인쇄 용량과 빠른 건조 시간 외에도 프로토타입과 부품을 효율적이고 신속하게 생산할 수 있습니다. 이 프린터는 큰 부품을 인쇄하도록 설계되었지만 작은 부품도 생산할 수 있습니다.

MSLA와 SLA의 차이점은 무엇입니까?

SLA와 MSLA 프린터는 레진 경화 과정이 다릅니다. MSLA는 LCD 마스크를 사용하여 UV 광선을 투사하여 층을 굳히는 반면, SLA는 대신 자외선 레이저를 사용하여 각 층의 모양을 추적합니다. 경화 광의 단일 플래시가 전체 레이어를 한 번에 굳히기 때문에 MSLA 프로세스를 통해 인쇄하는 것이 일반적으로 더 빠릅니다. 이는 SLA 레이저가 할 수 없는 일입니다. 이는 여러 모델을 동시에 인쇄할 때 MSLA를 특히 유용하게 만듭니다.

MSLA는 인쇄 속도를 크게 높이는 동시에 빌드 가장자리까지 품질을 향상시켜 SLA를 발전시키고 있습니다. Nexa3D의 LSPc 시스템과 Formlabs Form 4를 통해 성공적인 구현을 확인했습니다.

그렉 폴슨

응용 엔지니어링 부문 이사

요약

이 기사에서는 MSLA(Masked Stereolithography Apparatus)를 소개하고, 이것이 무엇인지 설명하고, 이 프로세스가 다양한 산업에서 어떻게 사용되는지 논의했습니다. MSLA에 대해 자세히 알아보려면 Xometry 담당자에게 문의하세요.

Xometry는 모든 프로토타이핑 및 생산 요구 사항에 맞는 3D 프린팅 및 기타 부가 가치 서비스를 포함하여 광범위한 제조 기능을 제공합니다. 자세한 내용을 알아보거나 무료 견적을 요청하려면 당사 웹사이트를 방문하세요.

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딘 맥클레먼츠

Dean McClements는 기계공학 학사 우등 졸업생으로 제조 업계에서 20년 이상의 경력을 보유하고 있습니다. 그의 전문적인 경력에는 Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace 및 Hyster-Yale과 같은 선두 기업에서 중요한 역할이 포함되며, 그곳에서 그는 엔지니어링 프로세스 및 혁신에 대한 깊은 이해를 발전시켰습니다.

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