ABS 플라스틱은 고무 같은 강인제와 스티렌, 아크릴로니트릴 화합물을 중합해 만든 열가소성 수지 계열로, 높은 충격 강도, 강성, 내화학성이 특징입니다. 생산 비용이 상대적으로 저렴하고 CNC 가공·밀링이 쉬우며 사출 성형에 적합합니다. ABS와 관련 소재인 ASA(아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트)는 녹는점이 낮아 일부 적층 제조 공정에 이상적입니다.
적층 모델링(FDM)은 가열된 노즐을 통해 소재를 한 층씩 압출해 부품을 완성하는 적층 방식입니다. FDM 프린터는 다른 적층 기술보다 큰 부품을 만들 수 있고, 다양한 후가공 옵션으로 신속하고 경제적인 프로토타입과 최종 사용 부품을 제작할 수 있습니다.
하지만 다양한 ABS·ASA 소재를 사용해 각기 다른 물리·화학적 특성의 FDM 부품을 만들 수 있으므로, 제품 팀은 최종 용도의 요구 사항에 따라 소재를 선택해야 합니다.
ABS 열가소성을 선택할 때 엔지니어는 최종 부품의 용도, 기능, 외관, 추가 인증 필요 여부를 고려해야 합니다.
부품의 용도가 소재 선택의 주된 동인이 되어야 합니다. 예를 들어 높은 강도와 충격 저항이 필요한 부품에 부드럽고 유연한 소재를 쓰면 기능적 효과를 떨어뜨릴 뿐입니다.
따라서 소재 선택은 부품에 요구되는 특성과 일치해야 합니다. 부품의 예상 성능도 소재 후보군을 좁힙니다. 난연성, 자외선 저항, 유연성, 전기 절연성이 필요한 부품은 각각 소재 선택 시 특정 고려 사항을 제기합니다.
일부 ABS 플라스틱은 FDM으로 풀 CMYK 컬러 고해상도 프린팅이 가능하고 뛰어난 외관 마감을 내지만, 다른 소재는 추가 연마나 후공정이 필요할 수 있습니다. 이러한 추가 비용이 반드시 금기 사항은 아니지만 소재 선정 시 염두에 두어야 합니다.
마지막으로 부품 용도에 따라 생체 적합성, 내화학성, 멸균 능력, 독성 등 FDA나 업계별 기관의 인증이 필요할 수 있습니다.
다음은 FDM에 쓰이는 가장 일반적인 ABS·ASA 소재들입니다. 아래 수치는 Stratasys 소재 기준이며 공급업체마다 약간의 차이가 있을 수 있습니다.
폴리카보네이트(PC)와 ABS 열가소성을 결합한 이 소재는 강하고 내구성이 뛰어나며 내열성과 양호한 굴곡 강도를 겸비합니다. 산업용 장비 제조와 전동 공구 프로토타이핑에 매우 유용합니다. 아래 수치는 특별히 명시하지 않는 한 XZ 평면 기준입니다.
이 열가소성은 정전기 소산 특성을 가져 정전기 방전에 민감한 애플리케이션(전자 부품 조립용 툴링, 포장, 인클로저 등)에 이상적입니다.
ABS-M30은 표준 ABS보다 층간 결합력이 강해 강도가 크게 향상되었습니다. 기능성 프로토타입, 툴링, 최종 사용 부품에 훌륭한 소재입니다.
이 고강도 소재는 ABS-M30과 유사하면서 생체 적합성이 추가되었습니다. 멸균도 가능해 식품, 의약품, 피부 접촉 부품에 적합합니다.
ASA는 ABS와 유사하지만 자외선 저항성이 뛰어나 야외 노출 부품과 인프라 애플리케이션에 흔히 쓰입니다.
ABS와 ASA 수지는 강하고 내구성이 있으며 내마모성이 있어 보호 하우징, 소비재 포장, 내마모성이 필요한 다양한 용도에 적합합니다. ABS 플라스틱은 우수한 전기 절연성과 높은 치수 안정성을 보여 시간이 지나도 기계적으로 저하되지 않습니다. 또한 ABS와 ASA 수지는 제조 비용이 저렴해 예산 규모에 관계없이 제품 팀이 널리 활용할 수 있습니다.
다만 ABS 수지는 장기간 햇빛에 노출되면 부서지기 쉬워진다는 점을 유의해야 합니다. 앞서 언급했듯 ASA 플라스틱은 자외선과 내후성이 훨씬 우수합니다.
ABS와 ASA 수지는 높은 강도, 강성, 충격 저항성으로 알려진 다용도 열가소성 소재군으로, 내구성이 요구되는 많은 애플리케이션에 이상적입니다. ABS 계열이 다양한 물리·화학적 특성을 제공하므로, 특정 용도에 가장 적합한 소재를 선택하는 것이 부품의 성공과 효과를 보장하는 열쇠입니다.
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산업기술
적층 제조, 특히 현대 3D 프린팅은 1983년 초기 개발 이후 먼 길을 왔습니다. 오늘날 3D 프린팅 부품은 고해상도와 공차를 달성할 수 있습니다. 더 일반적인 두 기술은 SLA(스테레올리소그래피)와 FDM(융합 증착 모델링)입니다. 둘 다 1980년대에 등장했지만 부품을 만드는 방식이 뚜렷이 달라 최종 부품 각각이 다양한 이점을 제공합니다. SLA 작동 원리 SLA는 광경화성 레진을 부품 원료로 사용합니다. 광경화성 레진은 경화를 위해 레이저의 강한 자외선이 필요하며, 이것이 SLA의 핵심 아이디어입니다. 빌드는 레진에 잠
적층 제조(3D 프린팅) 혜택을 누리는 사용자가 급증하면서, 필라멘트 제조사들도 표준 소재(PLA, ABS, PETG 등)를 대체할 혁신적이고 독창적인 소재 개발에 박차를 가하고 있습니다. 대체 필라멘트는 크게 두 유형으로 나뉩니다. 특수 물성·기능 보유 필라멘트: 표준 필라멘트에서 찾기 어려운 특성 제공 독창적 외관·마감 필라멘트: 출력물에 독특한 질감과 외관 부여 대부분 베이스 폴리머(주로 PLA)에 섬유, 분말 등을 배합한 복합 소재입니다. 기초 장비에서도 사용 가능한 가장 혁신적인 5가지 필라멘트를 엄선해 소개합니다. 1
