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ThreeApples/IT&Tech

[IT] 3D 프린터 재료(필라멘트)

잘생긴 이미남 2020. 4. 23. 14:23
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재표(필라멘트)

FDM 3D 프린터에 사용되는 재료는 필라멘트라고 부르며 실타래처럼 재료가 돌돌 말려 있고, 롤 단위로 판매된다. 주로 한 롤이 한 가지 색으로 염색되어 1kg 단위로 판매되고 있으며 가장 많이 사용하는 재료의 두께는 1.75mm이다. 3D 프린터 제품에 따라 특정 회사의 필라멘트만 사용 가능한 제품이 있고, 다른 모든 필라멘트를 자유롭게 사용할 수 있게 재료가 오픈된 3D 프린터도 있다. 

 

3D 프린터에서 가장 많이 사용되는 재료는 PLA(PolyLactic Acid)와 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)이다. ABS는 열가소성 수지로 우리 생활에서 사용하는 플라스틱에 많이 이용되고 있다. 대표적으로 레고 블록도 ABS로 만들어졌다. PLA는 옥수수에서 추출한 식물 전분으로 만들어진 분해성 열가소성 수지이다. 라벨이 붙어있지 않은 상태에서 ABS와 PLA를 맨눈으로 구분하기는 쉽지 않다. 하지만 두 재료는 확실히 다르므로 사용 시 주의해야 한다. 

 

특히 재료의 녹는 온도가 다르므로 노즐 온도를 잘못 맞추면 노즐이 막혀 재료가 나오지 않을 수 있다. 주로 ABS는 230~270도 사이에서 가열하여 사용되며, PLA는 180~200도 사이에서 가열하여 사용된다. 같은 재질이라도 제조된 회사에 따라 또는 색상에 따라 노즐에서 녹는 온도가 차이날 수 있다.

ABS 특징

ABS가 PLA보다 더 단단하고 습도에 강하지만 수축이 심해 초보자가 사용하기에 까다로울 수 있다. 히팅 베드가 없는 3D 프린터에서는 사용할 수 없으며, 히팅 베드가 있다 하더라도 주변의 온도가 일정하게 유지되지 않으면 수축으로 출력물의 모서리가 쉽게 들뜨고 휘게 마련이다. 가열된 노즐에서 나오는 ABS 냄새도 좋지 않고 유해 물질도 있으니 항상 환기가 잘 되는 공간에서 사용한다.

FDM 3D 프린터에서 출력된 출력물의 표면을 매끈하게 만드는 대표적인 방법은 아세톤 훈증이다. 기화된 아세톤이 출력물의 표면을 살짝 녹이는 방식으로 ABS 재료는 아세톤 훈증으로 후가공할 수 있다. 아세톤 훈증으로 표면을 녹이는 방식은 모양에 따라 많이 녹거나 덜 녹는 부분이 발생할 수 있어 정확한 치수가 필요한 출력물에는 하지 않는 것이 좋다. 또한, 아세톤 훈증 역시 냄새가 거북하니 환기가 잘 되는 공간에서 작업해야 한다.

PLA 특징

 

PLA는 ABS보다 수축이 덜해 다루기가 쉬워 처음 3D 프린터를 사용하는 사람들에게는 먼저 PLA 사용을 추천한다. 노즐에서 가열 시 ABS보다 유해 물질이 덜 나온다고는 하나 그래도 환기가 잘되는 공간에서 사용하길 바란다. 

PLA는 습도와 온도에 약한 재료이다. 실제로 PLA 출력물을 끓는 물에 넣었다가 꺼내 힘을 가하면 구부릴 수 있다. PLA는 습도에 약히기 때문에 한 번 개봉 후 사용하지 않는 PLA 필라멘트는 실리카젤과 지퍼백에 넣어 보관해야 한다. 

PLA로는 아세톤 훈증을 통해 후가공할 수 없다. 또한, 열에 약하기 때문에 강한 사포질은 표면을 부드럽게 하는 것이 아니라 열로 인하여 표면을 녹게 만들 수 있다. 후가공을 하고 싶은 작업물이라면 PLA보다 ABS를 사용하는 것을 추천한다.

특수 필라멘트

인터넷에 필라멘트를 검색해 보면 나무, 금속, 야광, 온도 또는 UV에 색이 변하는 필라멘트, 말랑말랑한 고무 같은 플렉서블 필라멘트까지 다양한 제품이 생산되고 있음을 알 수 있다. 모든 것을 사용해 본 것은 아니지만 분명 단색의 플라스틱을 넘어 다른 것을 만들어 보고 싶은 메이커들에게는 매력적인 실험 재료들이 많다. 

특수 필라멘트를 사용하는 것은 쉽지는 않다. 재료의 녹는 온도도 다르지만 경우에 따라서 익스투르더의 압력을 변경해야 될 수도, 슬라이서 프로그램에서 더 많은 세팅값의 조정이 필요할 수 있다. 잦은 테스트로 재료의 물성에 잘 맞는 값을 찾아야 좋은 품질의 출력물을 얻을 수 있다. 

다른 재료를 사용할 때는 재료의 사용 온도를 확인하고 사용하길 바라며 사용 후에는 노즐을 깨끗이 청소해주길 바란다. 

 

 

 


메이커 다은쌤의 FDM 3D PRINTING 에 나오는 내용입니다.

3D 프린트 공부를 위한 자료입니다. 

 

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