적층 제조 환경은 끊임없이 진화하고 있으며, 특히 제조업체의 요구를 충족하기 위해 출력을 개선하고 적응해야 하는 소재 분야에서 그렇습니다. 현대 3D 프린팅 기술은 불투명한 플라스틱 같은 부품을 만드는 다양한 적층 소재를 보유하고 있지만, 투명하거나 반투명한 부품을 만들 때는 소재 선택이 더 까다로울 수 있습니다.
어느 정도 투명성이나 반투명성을 필요로 하고 따라서 클리어 레진 빌드 옵션의 혜택을 받을 제조 프로젝트는 부족함이 없습니다. 예를 들어 라이트 파이프는 소비자 전자제품, 치과 수술 장비, 미세유체 장치 등 다양한 산업 최종 용도에 광범위하게 적용됩니다. 마찬가지로 클리어 3D 프린팅 레진은 렌즈, 조명 부품, 투명 하우징 등 다양한 광학 부품을 만드는 데 사용될 수 있습니다. 잠재적 응용 분야를 고려하면 클리어 레진이 적층 제조 공정에 어떻게 부합하는지 탐구하는 것이 합리적입니다.
적층 제조 시장 전반에는 클리어 레진 3D 프린트가 다른 소재에는 없는 제조 과제를 안고 있다는 인식이 있습니다. 더 긴 프린트 시간, 노동 집약적인 마감 공정 요구, 낮은 품질의 최종 부품 등이 여기에 포함되며, 이러한 요인들은 클리어 레진에 비용 금지적이고 제한된 응용 분야만 가진다는 평판을 안겨주었습니다.
그러나 특정 적층 생산 과제가 존재하는 것은 사실이지만, 다른 적층 소재와 동일한 속도, 정확도, 비용 효율성 이점으로 투명 또는 반투명 플라스틱 부품을 3D 프린팅 기술로 제작하는 것은 완전히 가능합니다. 경우에 따라 클리어 부품은 더 높은 투명도를 달성하기 위해 마감과 후처리가 필요할 수 있지만, 이러한 고려사항은 불투명 부품 생산과 동일한 방식으로 설계 공정에 반영될 수 있습니다.
이를 염두에 두고, 프로젝트의 투명도 요구사항을 충족할 레진을 찾고 있다면 가장 효과적인 소재들과 각각의 적층 제조 공정을 살펴보겠습니다.
Carbon®이 디지털 라이트 신서시스(DLS)™ 3D 프린팅 공정을 위해 개발한 클리어 레진인 LOCTITE 3D IND 405는 원파트 레진(one-part resin)으로, 빠르고 쉽게 프린트할 수 있습니다. 경화 후 IND 405 부품은 프로스팅된 표면 외관을 가지며, 충분한 후처리 후에는 투명도를 높일 수 있습니다.
IND 405는 더 내구성과 내충격성이 뛰어나면서도 설계 유연성을 높일 수 있는 향상된 투명도를 제공하는 사용하기 쉬운 3D 프린팅 소재를 원했던 엔지니어들의 구체적인 피드백에 따라 개발되었습니다. 이를 염두에 두고 IND 405는 강하고 튼튼하며 유체 분석 장치, 렌즈 시제품, 투명 하우징 및 인클로저, 수술 가이드 같은 응용 분야에 유용합니다.
IND 405의 기계적 사양:
시아네이트 에스테르(CE 221)는 Carbon®이 개발한 디지털 라이트 신서시스(DLS) 적층 제조 공정용 또 다른 레진입니다. 14% 글라스 충전 나일론 6과 비교 가능하며, 높은 내열성과 강성으로 알려져 있습니다.
CE 221의 핵심 특성에는 자외선 저항, 생체 적합성, 가정용 및 산업용 화학물질, 산, 알코올, 염기에 대한 내화학성이 포함됩니다. CE 221은 주황색을 띠는 반투명 소재입니다.
CE 221의 기계적 사양:
클리어(Clear)는 스테레오리소그래피(SLA) 3D 프린팅용으로 Formlabs가 개발한 레진으로, 광중합 공정을 사용하여 부품을 생산합니다. 반투명성이 필요하거나 내부 기능을 보여줘야 하는 부품 제작에 이상적이며, 클리어 레진은 광학 구성요소와 조명 부품 제작에 일반적으로 사용됩니다.
향상된 투명도를 달성하려면 클리어 레진에 상당한 후처리가 필요합니다. 실제로는 부품을 수동으로 샌딩하거나 폴리싱하거나 스프레이 코팅 또는 클리어 코팅을 적용하는 것을 의미합니다.
클리어 레진의 기계적 사양:
하이 템프(High Temp)는 Formlabs가 스테레오리소그래피 공정을 위해 개발한 레진입니다. 약간 주황색을 띠는 투명 소재로, 강도와 내열성으로 다른 클리어 3D 프린팅 레진과 차별화됩니다. 하이 템프는 최소 하중에서 최대 238°C까지 견딜 수 있어 투명성이 요구되는 투명 하우징 및 고정구, 고온 공기, 가스, 유체 흐름 기능에 권장됩니다.
클리어 레진과 마찬가지로 하이 템프도 투명도 향상을 위해 후처리가 필요합니다. 기계적 사양:
듀라블(Durable)은 Formlabs가 파단 전에 충격, 마모, 극한 변형을 견딜 수 있도록 개발한 레진입니다. 엔지니어링 시제품 제작에 이상적이며, 약간의 가단성이 필요하거나 낮은 마찰 표면이 필요한 부품에도 유용합니다.
듀라블 레진은 샌딩하여 매끄러운 마감으로 만들 수 있는 프로스팅 유리와 비슷한 투명도의 반투명 소재입니다. 듀라블 레진의 기계적 사양:
Formlabs의 일래스틱(Elastic) 레진은 낮은 듀로미터, 높은 신율, 높은 에너지 반환을 제공하는 투명한 엘라스토머 소재로, 잘 구부러지고 늘어나고 압축됩니다. 일래스틱은 실리콘의 유용한 대안이며, 유연하고 내구성이 있으며 파손되지 않아야 하는 소프트 터치 부품에 특히 적합합니다.
일래스틱 레진은 환자 맞춤형 해부학적 모델을 포함한 의료 모델과 시제품 제작에 일반적으로 사용됩니다. 또한 웨어러블과 소비재, 특수 효과, 모델, 소품 제작에도 사용됩니다.
일래스틱 레진의 기계적 사양:
클리어 레진으로 제조된 부품은 적절한 마감이 적용되거나 후처리를 거치기 전까지 원하는 수준의 광학적 투명도를 달성하지 못할 수 있습니다. 투명도에 도달하는 데 사용되는 관련 마감과 공정 옵션은 각각 다른 장점과 과제를 제공합니다.
이를 염두에 두고 Fast Radius는 샌딩과 클리어 코팅을 포함한 프린트 부품의 투명도를 개선하기 위한 여러 기술을 개발했습니다. 우리는 특정 기하학에 어떤 기술을 활용할지 결정하기 위해 사례별 분석을 수행하며, 귀하의 부품에 필요한 최상의 투명도 수준을 달성하는 데 도움을 드릴 것입니다.
Fast Radius의 역량에 대해 더 알고 싶거나 다음 프로젝트에 클리어 레진 사용을 원하신다면 오늘 우리 팀에 문의하세요.
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산업기술
이미지 1: 고탄소강 필라멧™ 소결 모델. 출처: The Virtual Foundry 미국 위스콘신 소재 The Virtual Foundry(TVF)는 용융 금속 전문가들이 2014년부터 필라멘트와 액세서리를 개발해 온 회사입니다. 초기 황동·구리·청동 고함량 필라멘트는 소결 후 순금속 물성을 못 냈으나, 킥스타터 성공으로 순금속과 동등한 물성 구현에 성공, 소재군 확대(316L 스테인리스, 고탄소 철, 6061 알루미늄, 텅스텐). 모든 Filamet™ = 기본 금속 + 생분해성 친환경 폴리머(PLA). 노출 금속 입자·휘발
FDM 3D 프린팅이 장식품·장난감·비기능 시제품만 만든다는 편견은 옛말입니다. 소재 R&D 발전으로 고기능·고기계적 물성 필라멘트가 다수 출시되어 최종 사용 파츠, 기능성 프로토타입, 전문가급 마감 모델 제작이 가능해졌습니다. 스웨덴 애드노스(Addnorth)의 엔지니어링 필라멘트 2016년 북유럽 필라멘트 공급 부족과 기술 소재 확보 난항을 해결하고자 설립된 애드노스(Addnorth)는 현재 엔지니어링 용도 소재 라인업을 보유하고 있습니다. 대표 주자가 아두라 X(Adura X)입니다. 아두라 X는 나일론 베이스에 카본 파이버를
