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3D 프린터를 통해 문서가 아니라 사물을 인쇄하는 3D 프린팅 기술은 점차 발전하며 자주 회자되게 되었습니다. 어떤 방법으로 사물을 인쇄하고 어떤 특징이 있는지 알아보는 시간입니다.
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3D 프린팅이란? | Stratasys – 스트라타시스
3D 프린팅이란? … 적층제조라고 알려진 3D 프린팅은 전통적인 제조 방식과는 정확히 반대의 의미로 사용됩니다. 마치 조각가가 찰흙을 잘라내듯이 재료를 가공하거나 “깎아 …
Source: www.stratasys.co.kr
Date Published: 4/19/2022
View: 2150
3D 프린팅 개념 총정리! 시제품 제작의 모든것
3D 프린팅은 재료를 쌓아 3차원 형태로 조형하는 제조 기술입니다. 기존의 제조 기술로는 제작할 수 없었던 형상을 비교적 쉽고 저렴하게 제작할 수 …
Source: blog.capa.ai
Date Published: 10/12/2021
View: 1605
4차 산업혁명, 3D프린팅이란? – 시민의소리
3D프린팅이란 ‘여러 물질들을 사용해서 현실 세계에 3차원적으로 물건을 만드는 것’이며, 여기서 사용되는 전자적인 파일은 3D모델링으로 만들어진 …
Source: www.siminsori.com
Date Published: 7/6/2021
View: 5725
3D 프린팅이란 무엇인가? – 네이버 블로그
3D 프린팅(3D Printing)은 프린터로 물체를 뽑아내는 기술을 말한다. 종이에 글자를 인쇄하는 기존 프린터와 비슷한 방식으로, 다만 입체 모형을 …
Source: m.blog.naver.com
Date Published: 3/21/2021
View: 1150
3D 프린팅이란 무엇인가? (1) – 메이커허브 – 아이디어를 시제품 …
3D 프린팅이란 무엇인가? (1) … 3D 프린팅은 디지털 디자인에서 실제적인 제작물을 만드는 제조 공정입니다. 인쇄할 수있는 다양한 3D 인쇄 기술과 재료가 …
Source: makerhub.kr
Date Published: 12/29/2022
View: 1400
3차원 인쇄 – 위키백과, 우리 모두의 백과사전
3차원 인쇄(三次元印刷, 영어: 3D printing)는 연속적인 계층의 물질을 뿌리면서 3차원 물체를 만들어내는 제조 기술이다. additive manufacturing이라고도 한다.
Source: ko.wikipedia.org
Date Published: 6/12/2021
View: 2129
3D 프린팅이란?- 유형 및 작동 원리
3D 프린터는 기본적으로 컴퓨터 제어 하에 정밀하게 움직이는 작은 노즐을 통해 용융 플라스틱을 압출하는 방식으로 작동합니다. 한 레이어를 인쇄하고 …
Source: 3dplife.tistory.com
Date Published: 8/11/2021
View: 8556
‘3D 프린팅’이란 무엇인가?(What is 3D printing?)
3D프린팅(3D Printing)은 프린터로 물체를 뽑아내는 기술을 말한다. 종이에 글자를 인쇄하는 기존 프린터와 비슷한 방식으로, 다만 입체 모형을 만드는 …
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Date Published: 9/5/2021
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3D 프린팅 프로그램 | 오토데스크
적층 제조라고도 하는 3D 프린팅는 3D 모델의 연속 횡단면에 해당하는 레이어에 재료를 추가하여 객체를 생성하는 일련의 프로세스입니다. 플라스틱과 금속 합금은 3D …
Source: www.autodesk.co.kr
Date Published: 8/14/2021
View: 3998
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주제에 대한 기사 평가 3d 프린팅 이란
- Author: TMook
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- Date Published: 2018. 2. 13.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=aYKgKlbF7Rk
3D 프린팅이란?
3D 프린팅 기술의 가능성 탐구.
CNN 보도에 따르면 자동차 업계에서는 승용차와 경주용 자동차 모두에 들어가는 변속 레버와 실린더 헤드 등에 3D 프린팅 부품을 사용하여 비용을 낮추고 성능은 높였습니다. 한편 항공우주 업계에서는 품질을 향상하고 에너지 소비를 줄이고자 3D 프린팅으로 경량 테이블 트레이를 만들고, 제트 엔진에 복잡한 3D 프린팅된 부품을 사용하고 있습니다. 의료 산업에서는 3D 프린팅 기술을 보철물, 개별 환자를 위한 맞춤형 디자인 개선을 위한 장기 기관 재료 같은 의료 용품 생산에 이용하고 있습니다.
PolyJet 3D 프린팅 기술은 미래의 신경외과 의사에게 복잡한 뇌 모델을 교육하는 것과 같이 다양한 색상과 재료로 된 복잡한 모델을 제작하는 데 적합합니다. 이러한 여러 산업 분야에서 3D 프린팅을 사용하면 부품 프로토타입을 며칠이 아닌 몇 시간 안에 신속하게 만들 수 있습니다. 따라서 디자인 사이클이 극적으로 단축되고 제품을 더 빨리 출시할 수 있습니다. 직접 3D 프린터를 사용할 수 없는 사람들도 이 기술을 이용할 수 있습니다. 3D 프린팅 서비스 업체로 디지털 디자인 파일만 전송하면 회사에서 3D 프린팅 작업을 아웃소싱할 수 있습니다.
그러면 서비스 업체에서 부품을 3D 프린팅하여 신속하게 디자이너에게 전달합니다. 전통 제조업을 능가하는 3D 프린팅의 이점은 결코 무시할 수 없습니다. Forbes 보고서에 따르면 산업 분야 전반에서 매년 이러한 획기적인 3D 프린팅 기술에 대한 투자를 늘려 가고 있다고 합니다. 3D 프린팅으로 더 복잡한 설계를 자유롭게 만들고 맞춤 제작 및 첨단 경량 소재를 사용할 수 있게 되면서 거의 모든 업종에서 설계와 생산의 혁신이 시작되었습니다.
3D 프린팅 개념 총정리! 시제품 제작의 모든것
3D 프린팅의 원리에 대해 알아보세요
3D 프린팅 시제품 제작에 관한 보편적인 가이드입니다.
시제품 제작 시, 요구 사항에 따라 다양한 변수가 발생할 수 있습니다.
따라서 제조 시, 전문적인 제조 파트너와의 충분한 상담을 권장합니다.
3D 프린팅이란?
3D 프린팅은 재료를 쌓아 3차원 형태로 조형하는 제조 기술입니다.
기존의 제조 기술로는 제작할 수 없었던 형상을 비교적 쉽고 저렴하게 제작할 수 있습니다.
제조 업계에 혁신을 일으켰으며, 4차 산업혁명의 주역이기도 합니다.
3D 프린팅 업체를 찾고 계신가요?
명확한 소통이 성공적인 프로젝트의 지름길입니다.
3D 프린팅 파트너에게 제조를 의뢰하기 전에 제조 방식과 설계 요령, 재료 등에 대해 알아보세요.
그래야 제대로 된 3D 프린팅 결과물이 나오기 때문입니다. 3D 프린팅 가이드 페이지는 적층 제조 방식에 대한 방대한 지식을 담고 있습니다. 현재 프로젝트에 쓸 부품의 사양이 정해졌다면, 빠르게 필요한 정보를 얻어보세요.
3D 프린팅 시 가장 중요한 점이 무엇인가요?
제작하려는 부품의 핵심요소가 정해졌다면 3D 프린팅의 반은 완성된 것이나 다름없습니다. 아직 부품의 스펙이 정해지지 않았어도 괜찮습니다. 아래 제조가이드에서 3D 프린팅에 대한 모든 것을 알아보세요.
이 페이지의 끝이 보일 때쯤 고민이 어느정도 사라졌을 겁니다.
3D 프린팅 방식 정보
1. 시제품 제작엔
FDM 3D 프린터 기술 및 작동 원리
FDM 방식은 프린터에 장착된 압출 노즐로 가열된 필라멘트를 분사해 형상을 적층하는 방식입니다.
입력된 데이터값에 따라 노즐을 움직여 적재적소에 필라멘트를 압출합니다.
상온에서 응고되는 필라멘트의 특성을 이용해 찰흙을 쌓듯 한층 한층 부품의 형상을 완성합니다. 한 층이 완료되면 빌드 플랫폼이 아래로 이동해 새로운 층을 쌓고, 이 과정은 부품이 완성될 때까지 반복됩니다.
FDM은 열가소성 소재를 사용하는 부품이나 시제품을 생산할 때 가장 많이 쓰는 3D 프린팅 방식입니다. 기술이 비교적 오래 축적됐기 때문에 광범위한 열가소성 재료를 사용할 수 있습니다. 또 리드타임이 가장 짧아 시제품에 특화된 3D 프린팅 방식이라 할 수 있습니다.
하지만 FDM은 다른 3D 프린팅 방식보다 표면 조도와 정확도가 떨어집니다. 제품이 다소 거칠다는 뜻입니다. 서포터를 제거하거나 표면처리를 하는 등 후가공 작업이 필요합니다. 또 적층 방식으로 형상이 제작되기 때문에 특정 방향에서 가해지는 충격에 취약합니다.
장점
리드 타임이 빠름
다양한 필라멘트로 생산 가능
단점
정밀도와 표면 조도가 낮음
사람의 손을 거친 후가공이 필요
2. 유려함이 필요하면
SLA 프린터 기술 및 작동 원리
SLA는 가장 오래된 3D 프린팅 방식입니다.
액상 상태의 광경화성 수지에 UV(극자외선) 레이저를 발사해 조형합니다.
광경화성 수지는 흔히 ‘레진’ 이라 불리는 소재입니다.
레진은 UV 레이저와 만나면 고체로 변하는데, 이를 광경화 작용이라 합니다. 광경화 작용을 이용해 형상의 단면을 생성하고, 수조 내에 잠겨있는 베드가 단계적으로 하강하면서 연속적으로 3차원 형상을 만듭니다.
SLA는 복잡한 형상의 부품을 만드는 데 적합합니다. 높은 치수 정확도와 표면 조도를 기대할 수 있습니다. 투명하거나 유연한 재료, 혹은 생체 적합한 수지 등도 출력할 수 있습니다.
하지만 다른 방식으로 출력한 부품에 비해 물성이 약해 충격에 취약합니다. 또한 자외선에 장시간 노출시 색상이 누렇게 변색되고 기계적 특성이 변하기 때문에 실외 사용은 제한되는 편입니다.
기기에 따라 서포터가 생성되는 경우가 있고, 레진 소재에 따라 추가적인 세척과 경화 작업이 요구될 수 있습니다.
장점
높은 정밀도
높은 표면 조도
빠른 출력 속도
단점
강도가 약하고 열에 취약
서포트 제거 작업이 필요
추가적인 세척 및 경화작업이 필요
자외선 노출에 취약
3. 실전 부품 제작
SLS 3D 프린터 기술 및 작동 원리
SLS 방식은 선택적 레이저 소결 방식의 약자입니다. 3D 프린팅 내부에 장착된 롤러를 이용하여 파우더(분말) 형태의 재료를 얇게 깔고, 선택적으로 레이저를 조사하고 굳히는 과정을 반복하며 3차원 형상을 조형합니다. 소결 과정을 거치지 않은 분말은 재사용이 가능합니다.
이 방식으로 제작된 부품은 기계적 특성이 우수합니다. SLS 프린터는 실제 기능성 부품을 생산하는 용도로 사용되고 있습니다.
출력시 소결되지 않은 잉여 분말이 자연스럽게 형상의 지지대 역할을 하기 때문에 서포터가 필요없습니다. 또 대형 베드를 활용해 여러 가지 부품을 한 번에 출력할 수 있는 장점이 있습니다. 일반적으로 100개 이내의 부품을 한꺼번에 출력할 수 있어 생산성이 높습니다.
하지만 조형 과정에서 소결되지 않은 분말이 출력물 표면에 달라붙는 단점이 있습니다. 따라서 이를 제거하는 공정이 필요합니다. 이는 부품의 온도를 완전히 균등한 상태로 맞춰 냉각시키는 공정으로, 높은 전문성이 필요합니다. 또한 분말을 털어내는 과정에서 인체에 해로운 미세입자가 날리기 때문에 방진 시설이 필요합니다.
장점
설계의 자유도가 높음
서포터가 생성되지 않음
출력 정밀도가 높음
강한 물성
높은 생산성
단점
출력 속도가 상대적으로 느림
높은 조도를 얻기 위해 후가공이 필요
4. 다양한 색감이 필요할 땐
Polyjet 3D 프린터 기술 및 작동 원리
폴리젯 방식은 프린터 헤드에서 레진을 분사하고, 동시에 UV 램프를 이용하여 경화시킵니다. 이 과정을 반복하며 3차원 형상을 조형합니다.
폴리젯 방식은 병렬 구조로 배열된 재료 저장 장치에서 레진을 각각의 프린터 헤드로 공급하기 때문에 여러 가지 재료와 색상을 동시에 사용할 수 있습니다. 잉크젯 프린터와 원리가 유사합니다. 하나의 부품을 제조할 때 하나의 재료와 색상을 사용할 수밖에 없는 SLA 출력 방식과 대조적입니다. 폴리젯 방식으로 출력한 부품은 조도가 높습니다.
다만 비용이 많이 든다는 게 단점입니다. 서포터의 제거가 까다로울 수 있고, 내구성이 상대적으로 약하고 빛에 민감한 단점이 있습니다.
장점
재료와 색상의 자유도가 높음
높은 정확성
높은 표면 조도
단점
상대적으로 고가
내구성이 취약
빛에 민감
5. HP사가 독자적으로 개발한 방식
MJF 방식과 유사한 BJ 3D 프린터 기술 및 작동 원리
3D 프린터 기술 및 작동 원리
MJF(Multi Jet Fusion) 방식은 현존하는 3D 프린터 중 가장 다양한 재료를 사용할 수 있습니다. SLS와 기본적인 원리는 동일하나 한 단계가 추가됩니다. 바인더 재료 및 디테일 재료를 증착하는 과정이 존재합니다. 3D 프린터 내부에 설치된 블레이드나 스위핑암을 움직여 분말을 얇고 고르게 편 후, 그 위에 선택적으로 바인더 재료를 분사합니다. 강력한 점성을 가진 접착제와 재료가 엉겨 붙어 3차원 형상을 조형합니다. 접착제에 달라붙지 않은 나머지 분말이 지지대 역할을 수행하기 때문에 추가적인 서포터가 필요하지 않습니다. SLS방식은 소결 광원이 점(point)이지만 MJF 방식은 선(line)이므로 조형의 속도가 훨씬 빠릅니다. MJ (폴리젯) 방식과 마찬가지로 풀컬러 출력이 가능합니다. MJ (폴리젯) 방식과 마찬가지로 풀컬러 출력이 가능합니다.
장점
SLS에 비해 저렴한 비용
좋은 재료 물성
다양한 재료 사용 가능
단점
출력 속도가 SLS보다 빠름
표면 조도가 낮음
한정된 후처리 방식
6. 금속을 빚어내는
DMLS 3D 프린터 기술 및 작동 원리
DMLS(Direct Metal Laser Sintering) 방식은 SLS 방식과 유사한 방식으로, 분말 상태의 금속에 선택적으로 레이저를 조사하여 형상을 조형합니다. 금속 입자들을 소결시켜 조형하는 DMLS 방식은 용접을 떠올리면 이해하기 쉽습니다. 플라스틱과 달리 금속 분말은 소결하는 과정에서 왜곡 현상이 일어나기 때문에 서포터가 필요한데, 이 부분이 SLS 방식과 가장 큰 차이점입니다.
금속 서포터는 플라스틱 서포터보다 제거하기 힘들기 때문에 CNC 절삭 가공이 추가로 필요하며, 잔류 응력을 제거하기 위한 열처리를 따로 해야합니다.
이런 단점에도 불구하고 DMLS의 장점은 뚜렷합니다. 기존 공법으로 제작할 수 없었던 복잡한 형상의 금속 부품을 쉽게 조형할 수 있습니다. 또 위상 최적화를 통해 재료 사용량을 최소화하면서 성능 최적화를 꾀할 수 있습니다.
장점
금속을 3D 프린팅 할 수 있음
금속의 위상 최적 설계가 가능
단점
상대적으로 고가
출력물의 크기가 한정적
3D 프린팅 재료 종류
1. FDM 3D 프린팅
일반 PLA
FDM 3D 프린팅 재료 PLA FDM 3D 프린팅 재료 PLA
일반 PLA란?
보편적이며 저렴한 소재로 모델을 제작하고 싶을때 주로 사용됨
자연분해가 가능한 친환경 소재로, 시제품 제작에 적합
가구, 기계, 장난감 등 다양한 분야에서 사용
인체에 무해하여 피부에 접촉하는 제품에 적합
적합한 용도
경제적인 생산이 필요한 경우
접착제를 사용해야 하는 경우
다양한 색상의 표면을 원하는 경우
내마모성이 필요한 경우
부적합한 용도
형상이 복잡한 경우
조립이 필요한 경우
교차 형상이 필요한 경우
생산 팁
출력에 일반적으로 5~7일 정도 소요됩니다.
일반적으로 미색을 출력할 수 있습니다.
표면 사상 작업, 조립부 사상 작업, 스프레이 도장, 실크 인쇄 등의 후처리가 가능합니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 254mm x 254mm X 305mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 0.2mm(기본) 최소 벽 두께 1mm 최소 와이어 지름 2mm 최소 양/음각 깊이 0.6mm 허용 오차율 0.5% , 최소 0.5mm 권장 조립 공차 0.4mm 배출구 지원 여부 최소 배출구를 지원하지 않습니다.
Ultem 9085 (특수-고강도)
FDM 3D 프린팅 재료 Ultem9085 FDM 3D 프린팅 재료 Ultem9085
Ultem 9085란?
높은 강도, 높은 내열성 및 내화학성의 부품을 제작할 수 있습니다.
적합한 용도
고강도의 강성이 필요한 경우
조립이 필요한 경우
접착제를 사용해야 하는 경우
내마모성이 필요한 경우
교차 형상이 필요한 경우
부적합한 용도
생체 적합성이 필요한 경우
식품 안전성이 필요한 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 7 ~ 10일 정도 소요됩니다.
일반적으로 갈색의 부품을 출력할 수 있습니다.
후가공을 지원하지 않습니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 406mm x 355mm X 406mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 1mm 최소 벽 두께 1mm 최소 와이어 지름 2mm 최소 양/음각 깊이 0.6mm 허용 오차율 0.127%, 최소 0.127mm 권장 조립 공차 0.25mm 배출구 지원 여부 최소 배출구를 지원하지 않습니다.
Ultem 1010 (특수-고강도)
FDM 3D 프린팅 재료 Ultem1010 FDM 3D 프린팅 재료 Ultem1010
Ultem 1010 이란?
높은 강도, 높은 내열성 및 내화학성의 부품을 출력할 수 있습니다.
적합한 용도
고강도의 강성이 필요한 경우
조립이 필요한 경우
접착제를 사용해야 하는 경우
생체 적합성이 필요한 경우
내마모성이 필요한 경우
식품 안전성이 필요한 경우
교차 형상이 필요한 경우
부적합한 용도
매끄러운 표면이 필요한 경우
미세한 표현이 필요한 경우
저가 제품
생산 팁
생산에 일반적으로 7 ~ 10일 정도 소요됩니다.
일반적으로 갈색의 부품을 출력할 수 있습니다.
후가공을 지원하지 않습니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 406mm x 355mm X 406mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 1mm 최소 벽 두께 1mm 최소 와이어 지름 2mm 최소 양/음각 깊이 0.6mm 허용 오차율 0.127%, 최소 0.127mm 권장 조립 공차 0.25mm 배출구 지원 여부 최소 배출구를 지원하지 않습니다.
ABS (고강도)
FDM 3D 프린팅 재료 ABS
ABS (고강도)란?
Polymer 계열의 재료입니다.
섬세한 디테일, 날카로운 모서리 및 매끄러운 표면 제작이 가능합니다.
도색을 통해 원하는 색상으로 표현할 수 있습니다.
PLA보다 기계적 특성이 우수합니다.
내열성이 우수합니다.
적합한 용도
기능성을 가진 최종 제품
접착제를 사용해야 하는 경우
부적합한 용도
생체 적합성
식품 안정성
교차 형상
생산 팁
생산에 일반적으로 5 ~ 7일 정도 소요됩니다.
일반적으로 검정색, 흰색을 출력할 수 있습니다.
후가공을 지원하지 않습니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 254mm x 254mm X 305mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 0.2mm(기본) 최소 벽 두께 1mm 최소 와이어 지름 2mm 최소 양/음각 깊이 0.6mm 허용 오차율 0.5% , 최소 0.5mm 권장 조립 공차 0.4mm 배출구 지원 여부 최소 배출구를 지원하지 않습니다.
2. SLA 3D프린팅
일반 레진
SLA 3D 프린팅 재료 일반 레진 SLA 3D 프린팅 재료 일반 레진 
일반 레진이란?
Polymer 계열의 재료입니다.
섬세한 디테일, 날카로운 모서리 및 매끄러운 표면 제작이 가능합니다.
도색을 통해 원하는 색상으로 표현할 수 있습니다.
적합한 용도
표면 조도가 높아야 하는 경우
미세한 표현이 필요한 경우
대형 부품이 필요한 경우
조립이 필요한 경우
상대적으로 비용이 저렴해야 할 경우
방수성이 필요한 경우
접착제를 사용해야 하는 경우
부적합한 용도
내마모성
생체 적합성
식품 안정성
교차 형상
생산 팁
생산에 일반적으로 5 ~ 7일 정도 소요됩니다.
일반적으로 미색을 출력할 수 있습니다.
표면 사상 작업, 조립부 사상 작업, 스프레이 도장, 실크 인쇄 등의 후처리가 가능합니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 800mm x 800mm X 500mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 0.1mm 최소 벽 두께 0.8mm 최소 와이어 지름 1mm 최소 양/음각 깊이 0.5mm 허용 오차율 0.2% , 최소 0.2mm 권장 조립 공차 0.2mm 배출구 지원 여부 8mm
투명 레진
SLA 3D 프린팅 재료 투명 레진 SLA 3D 프린팅 재료 투명 레진 
투명 레진이란?
Polymer 계열의 재료입니다.
적합한 용도
표면 조도가 높아야 하는 경우
미세한 표현이 필요한 경우
투명한 부품이 필요한 경우
부적합한 용도
내마모성이 필요한 경우
생체 적합성이 필요한 경우
식품 안정성이 필요한 경우
교차 형상이 필요한 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 5 ~ 7일 정도 소요됩니다.
투명 색상을 출력할 수 있습니다.
표면 사상 작업, 조립부 사상 작업, 실크 인쇄 등의 후처리가 가능합니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 800mm x 800mm X 500mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 0.1mm 최소 벽 두께 0.8mm 최소 와이어 지름 1mm 최소 양/음각 깊이 0.5mm 허용 오차율 0.2% , 최소 0.2mm 권장 조립 공차 0.2mm 배출구 지원 여부 8mm
3. SLS 3D프린팅
나일론
SLS 3D 프린팅 재료 나일론 SLS 3D 프린팅 재료 나일론 
나일론이란?
우수한 기계적 특성과 내화학성 및 내마모성을 가진 플라스틱
복잡한 형상의 하우징, 자동차 부품 (계기판, 방열판, 범퍼 등), 의료 부품 등에 알맞습니다.
이미 최종 사용 제품을 직접 생산하는 데에 쓰이고 있습니다.
적합한 용도
형상이 복잡한 경우
조립성이 요구되는 경우
접착제를 사용해야 하는 경우
교차 형상이 필요한 경우
부적합한 용도
방수가 가능해야 하는 경우
생체 적합성이 필요한 경우
식품 안정성이 필요한 경우
표면 조도가 상당히 높아야 하는 경우
크기가 큰 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 4 ~ 7일 정도 소요됩니다.
일반적으로 흰색을 출력할 수 있습니다.
표면 사상 작업, 조립부 사상 작업등의 후처리가 가능합니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 340mm x 340mm X 600mm 일반적인 최소 크기 3mm x 3mm x 3mm 일반적인 레이어 높이 0.1mm 최소 벽 두께 1mm 최소 와이어 지름 1mm 최소 양/음각 깊이 0.4mm 허용 오차율 0.4% , 최소 0.4mm 권장 조립 공차 0.4mm 배출구 지원 여부 10mm
나일론 그라파이트
SLS 3D 프린팅 재료 나일론 그라파이트 SLS 3D 프린팅 재료 나일론 그라파이트 
나일론 그라파이트란?
MJF 방식으로 출력 가능한 재료입니다.
조직이 탄탄한 열가소성 수지를 사용합니다.
균형 잡힌 특성과 튼튼한 구조를 가진 고밀도 부품을 생산할 수 있습니다.
나일론 기본 특성(장점)을 그대로 갖고 있습니다.
적합한 용도
형상이 복잡한 경우
내마모성이 필요한 경우
조립성이 요구되는 경우
접착제를 사용해야 하는 경우
교차 형상이 필요한 경우
부적합한 용도
생체 적합성이 필요한 경우
식품 안정성이 필요한 경우
표면 조도가 상당히 높아야 하는 경우
크기가 큰 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 5 ~ 7일 정도 소요됩니다.
일반적으로 회색을 출력할 수 있습니다.
어두운 회색의 그라파이트 후가공 처리가 가능합니다.
표면 사상 작업, 조립부 사상 작업등의 후처리가 가능합니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 380mm x 284mm X 380mm 일반적인 최소 크기 3mm x 3mm x 3mm 일반적인 레이어 높이 0.08mm 최소 벽 두께 1.2mm 최소 와이어 지름 1.5mm 최소 양/음각 깊이 0.7mm 허용 오차율 0.3% , 최소 0.3mm 권장 조립 공차 0.3mm 배출구 지원 여부 5mm
4. MJ 3D 프린팅
풀컬러 레진
MJ 3D 프린팅 재료 풀컬러 레진 MJ 3D 프린팅 재료 풀컬러 레진 
풀컬러 레진이란?
추가적인 도색 과정 없는 풀컬러 제품이 필요한 경우에 알맞습니다.
이미 최종 사용 제품을 직접 제조하는 데 쓰이고 있습니다.
카파 비교견적은 캔커피 브랜드 ‘조지아’ 와 협력하여 광고 소품을 제작한 사례가 있습니다. 3D로 제작된 고티카 보틀은 카파 비교견적의 풀컬러 레진 3D 프린팅 업체가 맡아 제작하였습니다.
적합한 용도
형상이 복잡한 경우
미세한 표현이 필요한 경우
방수 기능이 필요한 경우
조립성이 요구되는 경우
접착제를 사용해야 하는 경우
교차 형상이 필요한 경우
부적합한 용도
생체 적합성이 필요한 경우
식품 안정성이 필요한 경우
표면 조도가 상당히 높아야 하는 경우
크기가 큰 경우
비용이 저렴해야 하는 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 5 ~ 7일 정도 소요됩니다.
일반적으로 풀컬러 색상을 출력할 수 있습니다.
표면 사상 작업, 조립부 사상, 실크 인쇄 작업등의 후처리가 가능합니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 490mm x 390mm X 200mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 0.01mm 최소 벽 두께 1mm 최소 와이어 지름 1mm 최소 양/음각 깊이 0.6mm 허용 오차율 0.2% , 최소 0.3mm 권장 조립 공차 0.2mm 배출구 지원 여부 8mm
투명 초정밀 레진
MJ 3D 프린팅 재료 초정밀 투명 레진 MJ 3D 프린팅 재료 초정밀 투명 레진 
투명 초정밀 레진이란?
투명한 외관 표현 제작이 가능합니다.
정밀한 표현이 장점인 재료입니다.
적합한 용도
형상이 복잡한 경우
미세한 표현이 필요한 경우
투명한 부품이 필요한 경우
조립이 필요한 경우
내마모성이 필요한 경우
방수 기능이 필요한 경우
접착제를 사용해야 하는 경우
교차 형상이 필요한 경우
부적합한 용도
생체 적합성이 필요한 경우
식품 안정성이 필요한 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 5 ~ 7일 정도 소요됩니다.
일반적으로 투명 색상을 출력할 수 있습니다.
표면 사상 작업, 조립부 사상, 실크 인쇄 작업등의 후처리가 가능합니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 490mm x 390mm X 200mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 0.01mm 최소 벽 두께 1mm 최소 와이어 지름 1mm 최소 양/음각 깊이 0.6mm 허용 오차율 0.2% , 최소 0.2mm 권장 조립 공차 0.2mm 배출구 지원 여부 8mm
생체적합 레진
MJ 3D 프린팅 재료 생체적합 레진 MJ 3D 프린팅 재료 생체적합 레진
생체 적합 레진이란?
Polymer 계열의 재료입니다.
섬세한 표현에 적합하며 생체 적합 성질을 가진 출력물을 제작할 수 있습니다.
적합한 용도
생체 적합성이 필요한 경우
표면 조도가 높아야 하는 경우
미세한 표현이 필요한 경우
투명한 부품이 필요한 경우
조립이 필요한 경우
접착제 사용이 필요한 경우
방수 기능이 필요한 경우
교차 형상이 필요한 경우
부적합한 용도
내마모성이 필요한 경우
비용이 저렴해야 하는 경우
크기가 큰 부품이 필요한 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 3 ~ 5일 정도 소요됩니다.
일반적으로 미색 색상을 출력할 수 있습니다.
표면 사상 작업, 조립부 사상작업 등의 후처리가 가능합니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 300mm x 185mm x 200mm 일반적인 최소 크기 2mm x 2mm x 2mm 일반적인 레이어 높이 0.01mm 최소 벽 두께 0.3mm 최소 와이어 지름 0.6mm 최소 양/음각 깊이 0.6mm 허용 오차율 0.1% , 최소 0.1mm 권장 조립 공차 0.6mm 배출구 지원 여부 4mm
고무유사 레진
MJ 3D 프린팅 재료 고무유사 레진 MJ 3D 프린팅 재료 고무유사 레진
고무 유사 레진이란?
Polymer 계열의 재료입니다.
고무 유사 재질로 유연한 출력물을 제작할 수 있습니다.
적합한 용도
부품에 유연성이 필요한 경우
방수 기능이 필요한 경우
접착제 사용이 필요한 경우
교차 형상이 필요할 경우
부적합한 용도
내마모성이 필요한 경우
생체 적합성이 필요한 경우
식품 안정성이 필요한 경우
교차 형상이 필요한 경우
크기가 큰 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 7 ~ 10일 정도 소요됩니다.
일반적으로 어두운 색상을 출력할 수 있습니다.
후가공을 지원하지 않는 재료입니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 490mm x 390mm X 200mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 1mm 최소 벽 두께 1mm 최소 와이어 지름 1mm 최소 양/음각 깊이 0.5mm 허용 오차율 0.1% , 최소 0.1mm 권장 조립 공차 0.2mm 배출구 지원 여부 8mm
5. DMLS 3D 프린팅
알루미늄
DMLS 3D 프린팅 재료 알루미늄 DMLS 3D 프린팅 재료
알루미늄이란?
높은 강도 대 중량비, 높은 열 및 전기 전도성, 낮은 밀도, 내후성이 우수한 금속입니다.
우수한 열 특성과 낮은 중량이 결합된 응용 분야에 이상적입니다.
부품 제작 후 색상이나 질감을 추가할 수 있습니다.
적합한 용도
복잡한 형상의 금속이 필요한 경우
조립이 필요한 경우
내마모성이 필요한 경우
금속 부품이 필요한 경우
방수 기능이 필요한 경우
접착제 사용이 필요한 경우
부적합한 용도
표면 조도가 높아야 하는 경우
미세한 표현이 필요한 경우
큰 부품이 필요한 경우
비용이 저렴해야 하는 경우
교차 형상이 필요한 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 14일 정도 소요됩니다.
버핑 작업, 애노다이징 처리가 가능합니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 250mm x 250mm x 325mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 0.03mm 최소 벽 두께 1.6mm 최소 와이어 지름 1.6mm 최소 양/음각 깊이 1mm 허용 오차율 0.2% , 최소 0.2mm 권장 조립 공차 0.2mm 배출구 지원 여부 최소 배출구 설계가 필요하지 않습니다.
니켈
DMLS 3D 프린팅 재료 니켈 DMLS 3D 프린팅 재료 니켈 
니켈이란?
금속 계열의 재료입니다.
우수한 열 특성과 낮은 중량이 결합된 응용 분야에 이상적입니다.
우수한 강도 및 피로 저항성과 600℃ 이상의 온도에서 영구적으로 사용 가능한 금속입니다.
연료 로켓용 부품, 항공기 엔진, 극저온 탱크 설비 등 고온 응용 분야에 적합합니다.
적합한 용도
복잡한 형상의 금속이 필요한 경우
조립이 필요한 경우
내마모성이 필요한 경우
금속 부품이 필요한 경우
방수 기능이 필요한 경우
접착제 사용이 필요한 경우
부적합한 용도
표면 조도가 높아야 하는 경우
미세한 표현이 필요한 경우
큰 부품이 필요한 경우
비용이 저렴해야 하는 경우
교차 형상이 필요한 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 14일 정도 소요됩니다.
버핑 작업이 가능합니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 250mm x 250mm x 325mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 0.03mm 최소 벽 두께 1.6mm 최소 와이어 지름 1.6mm 최소 양/음각 깊이 1mm 허용 오차율 0.2% , 최소 0.2mm 권장 조립 공차 0.2mm 배출구 지원 여부 최소 배출구 설계가 필요하지 않습니다.
스테인리스
DMLS 3D 프린팅 재료 스테인리스
스테인리스란?
연성, 내마모성 및 내식성이 우수 용접, 가공 및 연마가 용이한 금속 합금입니다.
적합한 용도
매우 강한 강성이 필요한 경우
내열, 내마모성이 필요한 경우
부적합한 용도
높은 표면 조도가 필요한 경우
비용이 저렴해야 하는 경우
큰 부품이 필요한 경우
교차형상이 필요한 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 14일 정도 소요됩니다.
버핑 작업이 가능합니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 500mm x 280mm X 360mm 일반적인 최소 크기 5mm x 5mm x 5mm 일반적인 레이어 높이 0.5mm 최소 벽 두께 0.4mm 허용 오차율 0.1% , 최소 0.1mm 권장 조립 공차 0.1mm 배출구 지원 여부 최소 배출구 설계가 필요하지 않습니다.
6. BJ 3D프린팅
규사
BJ 3디프린터 재료 규사 BJ 3디 프린터
재료 규사 규사란?
빠른 시간 내에 대형, 정밀 출력이 가능한 재료입니다.
샌드몰드(모래 금형)을 출력할 수 있습니다.
적합한 용도
크기가 큰 부품 혹은 조형물이 필요한 경우
모래 금형이 필요한 경우
부적합한 용도
표면 조도가 높아야 하는 경우
미세한 표현이 필요한 경우
내마모성이 필요한 경우
강한 강성이 필요한 경우
조립이 필요한 경우
생체 적합성이 필요한 경우
식품 안정성이 필요한 경우
교차 형상이 필요한 경우
생산 팁
생산에 일반적으로 7 ~ 10일 정도 소요됩니다.
일반적으로 어두운 회색을 출력할 수 있습니다.
후가공을 지원하지 않습니다.
설계 가이드
일반적인 최대 크기 1,800mm x 1,000mm x 700mm 일반적인 최소 크기 10mm x 10mm x 10mm 일반적인 레이어 높이 0.28mm 최소 벽 두께 6mm 최소 와이어 지름 6mm 최소 양/음각 깊이 10mm 허용 오차율 0.3% , 최소 0.3mm 권장 조립 공차 0.5mm 배출구 지원 여부 10mm
3D 프린터에 대한 개념이 정리 되셨나요?
그렇다면 제조업체 매칭플랫폼 카파(CAPA)에서 국내 최고의 3D 프린팅 업체와 상담해보세요!
4차 산업혁명, 3D프린팅이란?
기획연재⑥ 3D프린팅은 제조업의 혁명을 가져올 기술
지금 우리 앞에 전개되고 있는 4차 산업혁명의 흐름을 되돌릴 수 없다. 이 혁명이 어디를 향해 갈지, 그 과정에서 우리 삶이 어떻게 바뀔지 궁금하다. 그러나 이런 흐름을 남의 일처럼 지켜볼 수만은 없다. 우리는 새로운 기술을 용기 있게 수용함으로써 경제적 번영과 우리들의 행복을 위하여 할 일이 무엇인가를 알 필요가 있다. 이번 기획에서는 4차 산업혁명의 주요 기술들을 중심으로 일반 시민들이 다소나마 쉽게 이해할 수 있도록 소개하고자 한다. 따라서, 구체적인 내용을 알고 싶은 독자께서는 별도의 참고서적을 참고하기 바란다. < 편집자 주 >
3D프린터는 3차원 설계도를 바탕으로 입체적으로 물건을 인쇄하는 기계자체를 의미하며, 3D프린팅은 3D프린터로 입체적인 물건을 인쇄하는 모든 과정으로 입체적인 물건을 인쇄하는 것뿐만이 아니라, 물건을 인쇄하기 위해 디자인하고, 설계하는 모든 과정을 통하여 원하는 결과를 만드는 과정을 3D프린팅이라고 한다. 즉, 입력한 설계도에 따라 연속적인 계층의 물질(실, 액체, 가루형태 등)을 뿌려 3차원 입체물품을 만들어내는 제조기술이며, 3D 바이오프린팅 기술의 개발로 인공장기 시대를 열 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
3D프린팅의 개념
3D프린터는 3차원의 입체물을 만들어 내는 프린터이다. 사실상 3D프린터 기술은 30년 전(1984)에 미국의 찰스 훌(Charles W.Hull)이 설립한 회사 3D시스템즈에서 발명된, 나름대로 오래된 기술이라고 한다. 항공이나 자동차 산업에서도 시제품을 만드는 용도로 산업용 3D프린터를 사용해 오고 있었다는 것이다. 신속조형(Rapid Prototyping:RP)을 의미하는 RP가 3D프린팅의 동의어로 종종 사용되기도 하였다.
3D프린팅 기술은 미국의 버락 오바마 대통령이 2013년 초에 국정 연설 당시 “3D프린팅이 기존 제조방식에 혁명을 가져올 잠재력을 가지고 있다”고 언급하면서 관심을 고조시켰다.
3D프린팅이란 ‘여러 물질들을 사용해서 현실 세계에 3차원적으로 물건을 만드는 것’이며, 여기서 사용되는 전자적인 파일은 3D모델링으로 만들어진 파일들이 되는 것이다. 그렇지만, 3D프린터가 나오기 이전에도 사람들은 물건을 만들어왔다. 이전까지 ‘물건을 만든다’라는 것은 굉장히 어려운 일이었다. 보통은 CNC 등으로 어떤 물체를 깎아서 만들거나, 따로 거푸집 등을 만들어 ‘압출성형’ 방식으로 물건을 만들기 때문에 기술도 굉장히 고차원적이고 복잡하며 들어가는 돈도 많이 들었다. 그래서 ‘제조업자’ 혹은 ‘생산자’가 아니면 어떤 물건을 만들기가 굉장히 힘들었다. 그렇지만 이러한 과정을 3D프린터로 해결할 수 있으니 이를 차세대 기술로 보는 것이다.
3D프린팅 기술은 3D로 모델링 된 파일만 있으면 몇 시간 만에 뚝딱 현실에 물건을 만들어 준다. 3D모델링까지가 약간 어렵다고해도 한번 만들어 놓기만 하면 무한대로 물건을 만들어낼 수 있다. 심지어 자신이 만들지 못해도 3D모델을 공유하는 사이트에서 파일만 받으면 물건을 만들어 낼 수 있다.
3D프린팅 방식
3D프린터는 크게는 절삭형과 적층형으로 나눌 수가 있다. 절삭형의 경우에는 큰 덩어리를 조각하듯 깎아내는 것이고, 적층형은 층층이 쌓아 올라가는 것이다. 최근 나오고 있는 프린터는 대부분 적층형 프린트 방식으로 나오고 있다. 절삭형의 경우 여분을 깎아내기에 재료의 손실이 큰 반면에, 적층형은 여분 재료의 손실이 없다는 것이 큰 장점이기도 하다. 적층형 원리를 이용하는 방식에도 약 20가지가 있는데, 여기서는 이 중에 가장 많이 쓰이는 FDM, SLA, SLS 방식을 소개한다.
FDM(Fused Deposition Modeling) 방식은 고체형으로 대부분의 보급형 프린터들이 사용하는 방식이다. 필라멘트라고 불리는 얇은 플라스틱 실을 녹여서 아래부터 위로 층층이 쌓아가는 방식으로서, 글루건(Glue gun)으로 물체를 만드는 걸 상상한다면 더 쉽게 이해할 수 있다. FDM 방식의 프린터는 SLA나 SLS 방식에 비해 프린터 가격이 저렴한 편이지만 출력물 표면이 다소 거칠다는 단점이 있다.
SLA(Setero Lithography Apparatus) 방식은 액체형 재료를 사용한 것으로 광경화조형방식이라고도 한다. 빛을 받으면 고체로 변하는 광경화성수지(photopolymer : 평상시에는 액체 상태이지만 레이저 등의 특수한 빛을 쏘이면 고체처럼 단단하게 굳는 특이한 성질을 갖는 플라스틱)가 들어있는 수조에 레이저 빔을 쏘아서 필요한 부분만을 고체화 시키는 방식이다. 레이저 광선이다 보니, 속도가 빠르고 FDM 방식에 비해서 제품 표면이 매끄럽지만 내구성이 떨어진다. 따라서 정밀도가 높고, 소형을 제작하기 쉬우며, 뛰어난 형상 구현 능력이 있다. 반면에 하드웨어 구매 비용이 높고 , 유지보수의 어려움이 있어 일반인이 접근하기에는 힘든 방식이다.
SLS(selective Laser Sintering) 방식은 파우더형 재료(미세한 플라스틱 분말, 모래, 금속 가루 등)를 사용하는 것으로 SLA방식과 비슷하다. 파우더가 담겨있는 수조에 레이저를 쏴서 얇은 막(Layer)를 형성하는 원리이다. 막이 형성된 뒤에 다시 파우더를 뿌리고. 다시 레이저를 쏘는 과정을 반복해서 물체를 조형한다고 한다. 레이저가 아니라 접착제를 사용하는 형태도 있다. 프린팅이 끝난 다음에 가루 더미에서 물체를 꺼내는 과정이 재미를 더한다. 마치 모래 더미에서 보물을 발견하는 느낌이라고 한다. 속도도 빠르며, 재료도 다양하고, 완제품도 정교하지만 프린터 자체가 고가이며 부피가 크고, 사용하기 위해서는 전문적인 교육이 필요하다는 게 단점이다.
3D프린팅 진행 과정
3D프린팅은 모델링→프린팅→후처리 등과 같은 3과정으로 진행된다. 여기서 모델링이 인쇄할 파일을 만들어 주는 과정, 프린터가 실제로 프린팅 하는 과정 그리고, 후처리 과정을 거친다.
1) 모델링
모델링은 직접 사람이 만들거나, 3D스캐너 등을 활용하여 역설계 방식으로 만들 수 있다. 3D모델링을 할 수 있는 프로그램은 정말 많다. 123D 디자인, Fusion 360 부터 많은 사람들이 들어보았을 오토 캐드, 라이노, 카티아, 3D MAX, sculptris, SketchUp 등 모든 모델링 프로그램을 사용할 수 있다. 그리고 사실 모든 모델링 프로그램들이 각자 특화되어 있는 부분이 다르기 때문에 만약에 모델링을 전문적으로 하는 사람이라면 다양한 프로그램을 모두 다룰 줄 아는 것이 좋을 것 같다.
3D모델링 작업이 끝났으면 STL파일로 변환해 주어야하는데, 여기서 STL파일은 3D프린터 출력 전에 거치게 되는 슬라이싱(slicing, 절편화)이라는 작업을 위한 파일이다. 슬라이싱도 나중에 프로그램이 하게 되는데, 모델링 프로그램들이 너무 많아 이 모든 파일들을 해석할 수 없는 문제로 STL이라는 파일 형식을 제정하였다.
2) 프린팅
프린팅 과정은 다시 2단계로 나뉜다. 첫번째는 슬라이싱 과정으로 이전의 모델링 과정에서 만든 STL파일을 불러서 3D프린터가 한 층씩 쌓을 수 있도록 한 층씩 잘라주는 작업이다. 이때 생성되는 것이 G 코드인데, 3D 프린터는 이 G 코드로 프린팅을 하게 된다. 두 번째는 실제로 프린팅하는 과정으로 한 층씩 쌓아서 만들며, 이때는 물리적인 여러 변수들(냉각, 프린팅 속도 등)이 간섭하기 때문에 의외로 프린트 하는데 시간이 약간 걸린다.
3) 후처리
후처리는 프린팅 후 표면 가공, 도색 등을 포함하여 실제로 사용하기 전에 사용에 적합하게 하는 모든 작업을 칭한다. 분야에 따라서 그 방식들이 달라지기 때문에 이 부분에서 많은 전문적인 지식을 요구한다. 즉, 진행 과정상 어려움이 있는 부분은 세 부분으로, 모델링에서 실제 3차원 모델을 만드는 과정(그러나 3D 프린팅은 오픈소스를 지향하기 때문에 상당히 많은 모형이 인터넷에 공유되고 있다), 프린팅에서 여러 환경변수를 제어하는 과정, 적절한 후처리 과정 등이 있다.
3D프린팅 기술의 응용 분야
1) 자동차 분야/우주항공 분야
자동차의 대시보드, 바디패널 및 부품의 시제품에 3D프린터를 사용하고 있는 추세이다. 고급 스포츠카 람보르기니는 아벤타도르(Aventador) 시제품 제작에 3D프린터를 사용해 4개월 동안 4만 달러가 소요되는 기존 작업을 20일 동안 3천 달러 수준으로 제조 단가를 줄일 수 있었다. 비슷한 사례로 GM은 2014년 중형 세단 말리브 제작 시 3D프린터를 사용하여 2년 정도 제작 기간을 단축시켰다.
기존의 점토 조각으로 만들던 방식에서 SLS와 SLA를 혼합한 공정을 통해 비용과 시간을 줄이는 효과를 얻었다. 최근 3D프린터를 이용해서 자동차 콘셉트 카를 만드는 업체들이 생겨나고 있다. 자동차 문틀의 소재를 알루미늄에서 3D프린팅으로 만든 탄소봉으로 바꾸어서 무게를 90%까지 낮춘 사례가 보고되었으며, 소형 자동차 차체를 3일 안에 프린팅할 수 있는 기술도 선보이고 있다. 특히 항공기의 엔진과 같은 고부가가치 부품을 제작하고, 나사 등에서 추진하는 달기지 건설을 위한 특수 환경 3D프린팅 기술이 개발되고 있다.
2) 교육 분야
3D프린팅을 이용한 수업은 학생들의 수업 이해력과 창의력을 향상시킬 수 있으며, 더 나아가 학생들이 직접 프린터 제작 및 디자인을 설계, 형상 제작에 이르기까지 여러 각도에서 참여할 수 있어 교육 분야에서의 활용 분야는 무궁무진하다. 최근 창업보육센터나 대학교에서 특별 강좌를 개설하여 3D프린터 교육을 하는 곳이 늘어나고 있다. 한국과학기술연구원(KIST)에서는 시각장애 학생들을 위한 교재인 3차원 입체 교구를 개발하고 있다. 시각장애 학생들이 배우고 있는 점자 중심의 점자책에는 생략되어 있는 그림들을 3D프린팅 기술을 이용하여 3차원 형상의 촉각 교재로 제작하고 있다. 서울맹아학교와 함께 개발하고 있는 3차원 입체 교구는 고인돌, 석굴암, 첨성대 등의 유물이나 꽃의 성장 과정이나 빛의 굴절 등에 이르기까지 다양하게 제작되고 있다. 사회 교과 과정에서 배우는 역사 시대 유물과 유적, 지도나 물리, 생물 과목 등에 사용되는 입체 교구는 초등학교 시각장애 학생들의 인지력을 고려하여 적합한 크기와 형상의 정밀도를 맞춤형 방식으로 제작하여 이를 실제 수업 시간에 사용하고 있다.
3) 에너지∙나노 분야
미국의 하버드대학교와 어바나샴페인 대학교의 연구진은 3D프린터로 세계에서 가장 작은 리튬이온 배터리를 프린트해 만든 후 의료용 로봇을 가동하는 데 성공했다. 이 때 초미세 3D프린터로 사용된 노즐의 크기는 30마이크로미터에 불과했다. 연구진은 16겹의 리튬 금속산화물 층을 쌓음으로써 서로 엇갈린 방식의 다섯 갈래로 된 전극을 만들었고 충방전 기능, 수명, 에너지 밀도 등을 통해 본 이 전지의 전기화학적 성능은 상업용 배터리에 견줄 만하다고 보고했다. 3D프린팅 소재가 갖는 한계인 전도성이나 신축성을 극복하기 위하여 그래핀 에어로젤 기반의 나노소재를 대량 합성하여 3D프린팅이 가능한 소재를 개발하였으며, 그래핀 소재를 이용하여 다공성 대변형 구조체를 프린팅하는 데 성공했다는 보고도 있다.
4) 주택건설 분야
3D프린터는 주택건설시장에도 적용되고 있다. 집채만한 3D프린터 하나면 소형주택이며 가구를 불과 몇 시간 안에 출력할 수 있다. 중국 건축회사 윈선(Win Sun)은 2015년에 처음으로 3D프린터를 이용해 주택을 건설했다. 특히 윈선은 그 건물에 사용되는 자재들을 산업폐기물을 이용하여 만들었다는 점에서 남다른 의미를 부여할 수 있었다. 2016년께 러시아와 샌프란시스코에 본사를 두고 있는 Apis Cor. 회사의 3D 전문가들은 현지에서 모바일 프린터를 사용해 한 채의 집을 완성했다. 회사 측에 따르면 집의 벽이 먼저 프린트되었고, 그 다음 페인트칠을 했다고 한다. Apis 프로세스의 장점은 보편적인 3D프린터 기술이 현장이 아닌 다른 곳에서 건물에 사용되는 부분을 프린트해서 옮기게 되지만 Apis Cor. 회사의 3D 작업은 현장에서 이루졌다고 한다. 그밖에 우크라이나 한 주택 건설회사는 최근 3D인쇄로봇을 이용한 주택인 패시브돔(PassivDom)을 완성하여 사람이 직접 집을 짓는 시간과 비용을 훨씬 절감해줄 뿐 아니라 이동이 가능하다는 점에서 효율적이라는 평가를 받고 있다.
5) 의료용 3D프린팅 기술
3차원 스캔 이미지를 기반으로 맞춤형 제작 기술이 가장 필요로 하는 분야는 의학이나 헬스케어 분야이다. 모든 사람의 몸체가 각기 다른 특징 및 형상을 갖기 때문에 맞춤형 기술인 3D프린팅 기술은 최적의 기술이다. 의료용 3D프린팅 기술은 보청기, 임플란트, 인공 뼈, 의학 보조기 등의 분야에서 활발하게 연구가 진행 중이다. 미국 델라웨어 병원은 희귀성 근골격계 질환인 관절 만곡증을 갖고 출생한 환자를 위해 3D프린터를 이용해 의료용 로봇 팔을 제작하였다. 미국의 하버드대학교와 어바나샴페인 대학교의 연구진은 3D프린터로 세계에서 가장 작은 리튬이온 배터리를 프린트해 만든 후 의료용 로봇을 가동하는 데 성공했다. 또한 미국 코넬 의대에서는 살아 있는 세포로 만들어진 주입용 겔과 3D프린팅 기술을 사용해 실제 귀와 동일한 모양의 인공 귀를 제작하였으며, 최근에는 세포를 직접 프린팅할 수 있는 기술들을 개발하고 있다. 미국의 3D 바이오프린터 벤처기업인 오가노보 사에서는 3D프린터로 만든 간, 콩팥 등의 바이오 프린팅 소재를 개발해 상용화 단계에까지 도달했다고 한다. 이와 같이 바이오 3D프린팅 기술을 이용한 인공장기 기술이 개발되고 있어 환자의 체형과 거의 유사한 회형과 재질도 금속이나 가죽, 플라스틱 등을 다양하게 사용할 수 있고, 디자인을 다양하게 표현하여 개인의 취향을 살릴 수 있는 인류의 건장증진에 기여할 것으로 주목받고 있다.
3D 프린팅의 미래
현재 세계 3D프린팅 시장은 미국의 스트라타시스(Stratasys)와 3D시스템즈가 주도하고 있다. 그러나 앞으로 이들 두 회사의 독점구도는 깨질 수도 있다. 앞으로는 3D프린팅에 이어 4D프린팅이 보급될 것이다. 2013년 4월 미국 MIT의 스카일러 티비츠 교수는 ‘4D프린팅’이라는 제목의 TED강연을 통해 4D프린팅을 세상에 알렸다. 이 강연회에서 획기적인 영상을 소개했는데, 1차원의 선들이 3차원 정육면체로 변화하는 과정을 보여주었다. 4D프린팅은 물리적, 생물학적 물질들이 모양과 특성을 바꿀 수 있다는 것이다. 예를 들면, 4D프린팅을 통해 형상기억합금과 같은 신소재를 프린터로 출력할 수 있다. 출력된 물체는 시간 등 환경이 변하면 다른 모양으로 변화한다. 이 기술에 4D라는 이름이 붙은 것은 기존의 3차원 입체(3D)에 시간이라는 1차원(1D)이 추가되었기 때문이다. 어떤 조건에서 어떤 모양으로 변화할지 그 재료 안에 프로그램이 입력되어 있다. 실제로 4D프린터로 찍어낸 물체는 인간의 개입 없이 열이나 진동, 중력, 공기 등 다양한 환경이나 에너지원의 자극을 받아 변화할 수 있다. 4D프린터가 이용될 수 있는 분야는 매우 다양하다. 소재산업, 항공우주, 자동차, 의류, 건설, 국방, 헬스케어 등에 이르기까지 광범위한 분야에서 이 기술이 적용될 수 있을 것이다.
3D프린팅 기술은 고객 맞춤형 제품을 생산하는 의료와 의류 등의 분야에도 강한 영향력을 끼칠 것으로 보인다. 이 기술은 투명 치아 보철뿐만 아니라 각 사용자에게 맞춤화된 보청기 등의 의료기구나 인공장기 등을 제작하는 데도 이상적이다. 그럼에도 불구하고 앞으로 10년 후까지 소품종 대량생산을 하는 데는 3D프린팅이 보편화되지는 않을 것이라는 주장도 있다. 일반적인 대량생산 방식에 필요한 산업 인프라를 이미 갖춘 국가에서는 3D프린팅으로 제품을 제작하는 비용이 기존의 방식으로 제작하는 비용보다 저렴하지는 않을 것이기 때문이다.
그렇지만 3D프린터는 개발도상국에서 소규모 제조업의 시대를 열어줄 것 같다. 이들 국가에서 3D프린터를 보유한 소규모 상공업자가 이웃들의 필요에 따라 제품을 제작할 수 있다. 외국에서 수입하는 것보다 더 저렴한 비용의 3D프린팅 기술로 보다 광범위하게 쓰이는 제품을 생산하기 위해 약간 더 큰 공장을 계획할 수도 있다.
3D프린팅 기술은 보다 발전해 상당한 진보를 이뤄낼 것이다. 앞으로는 아주 작은 크기의 제품을 디자인할 때 사용되는 분말 재료도 개발되고 있다는 것이다. 앞으로 3D프린팅은 음식을 요리하는 데도 더 확산될 수 있다. 그런 후에는 3D프린터는 가정에서도 유용하게 쓰일 것이다.
3D프린팅 생태계에서는 사람들과 제품 디자인 소스를 연계시키거나 제품 디자이너와 제조업자를 연계시키는 네트워크 구축을 통해 승자가 될 수도 있다는 것이다. 또 다른 기회는 3D프린터의 가능성을 넓혀주는 프린팅 재료를 개발하는 데 있을 것이다. 또한 3D 대상을 디자인하는데 사용하는 간편한 소프트웨어를 개발하는 것도 기회가 될 수 있을 것이다. 3D프린팅산업은 PC가 어느 순간에 패러다임을 바꿨듯이, 우리가 사는 세상을 급격하게 변화시킬 수 있는 잠재력을 지니고 있다.
<참고자료>
김석기･김승엽･정도희 지음(2017), 『IT트렌드 스페셜리포트』서울:한빛미디어.
미래전략정책연구원(2017). 『10년후 4차 산업혁명의 미래』. 서울:일상이상.
http://namu.wiki/
http://damandler.tistory.com/17
http://100.daum.net/encyclopedia/view/124XX73300008
http://m.100.daum.net/encyclopedia/view/141XX46700042/simplify?articleid=23912
https://youtu.be/_gaFYZs9n-8
다음 호에는 ‘드론’에 대해서 소개한다.
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3D 프린팅이란 무엇인가?
3D 프린팅 기술은 30여 년 전인 1983년 시작됐다.
지금도 3D 프린팅 시장에서 선도적 위치에 있는 3D 프린팅 기술 전문 업체 ‘3D 시스템스(3D Systems)’의 공동 창업자 찰스 헐(Charles W. Hull)이 기술의 주인공이다. 찰스 헌 시제품 생산 단계에서 3D 프린팅 기술을 고안했다. 제품을 완성하기 전에 시제품을 제작하는 시간을 단축하기 위함이었다.
헐이 처음으로 고안한 방식은 ‘스테레오 리소그래피(SLA, Streolithography Apparatus)’라고 불린다. 지금도 3D 프린팅 산업 현장에서 자주 쓰이는 기술이다. SLA 방식은 캐드(CAD) 등 3D 모델링 소프트웨어로 설계한 입체 모형을 여러 개의 얇은 층으로 나누는 기술을 말한다. 마치 지도의 등고선을 얇은 층으로 분리한 것 같은 평면을 쌓아 올려 입체감 있는 물체를 완성하는 것이 3D 프린팅 기술의 기본 원리다.
헐의 30여 년 전 바람대로 3D 프린팅 기술은 산업, 특히 제조업 현장에서 매우 유용하다. 3D 프린팅 기술은 실제 제품을 완성하기 전 디자인을 미리 보기 위한 ‘목업(mock-up, 실물 크기 모형)’ 제작 단계를 혁신한다. 3D 프린팅 기술을 활용하지 않는다면, 목업 제작에 걸리는 시간은 일반적으로 수 주에서 한 달이 넘는다. 3D 모델링 소프트웨어로 설계한 제품 디자인을 목업 제작 전문가에게 전달한 후에도, 최종 결과물을 받아 보기까지는 디자인이나 세밀한 부분을 수정하는 데 많은 시간이 필요한 탓이다.
이 길고 지루한 과정을 3D 프린팅 기술은 단 몇 시간 안에 끝낼 수 있게 해준다. 시제품 제작에 드는 비용을 절감할 뿐만 아니라 제품의 완성된 디자인이 외부로 유출되는 사고도 방지할 수 있다. 3D 프린팅 기술로 얻을 수 있는 부가가치인 셈이다.
헐의 발명으로 시작된 3D 프린팅 기술은 오늘날 시장을 조직하는 여러 기술 개발로 이어졌다.
SLS(Selective Laser Sintering, 선택적 레이저 소결) 방식과 FDM(Fused Deposition Modeling, 용융 적층 모델링) 방식의 3D 프린팅 기술이 대표적이다. SLS는 분말을 도포해 굳히는 방식으로 물체를 만드는 것이고, FDM은 플라스틱 소재의 필라멘트를 열로 녹여 압출한 후 상온에서 굳혀 물체를 쌓아올리는 것이다.
‘선택적 레이저 소결’이라고도 하는 SLS 기술은 미세한 분말을 도포한 후 모형으로 만들 부분에만 레이저를 쏘여 굳힌다는 의미다. 플라스틱에서 금속에 이르기까지 레이저로 고결할 수 있는 소재라면 무엇이든 SLS 방식의 3D프린터에 활용할 수 있다는 점에서 완성되는 모형의 종류를 다양화할 수 있다. 다른 방식의 3D프린터보다 물체를 완성하는 데 걸리는 시간이 빠르다는 점도 SLS 방식의 장점으로 평가된다. 또 다른 기술에 비해 상대적으로 정밀한 모형을 제작할 수 있다.
하지만 SLS 방식의 3D프린터는 장비 가격이 매우 비싸다. 보통은 수천만 원에서 비싼 것은 억대에 이르기도 한다. 이 때문에 정밀한 모형을 제작해야 하는 실제 산업계나 제조업체에서 주로 쓰인다.
따라서 현재 3D 프린팅 기술의 대중화를 얘기할 때는 주로 FDM 방식의 3D프린터를 가리키는 경우가 많다. 장비 가격이 수십만 원에서 수백만 원 정도로 쉽게 접할 수 있는 기술인 덕분이다. FDM 방식은 플라스틱 소재의 열가소성 필라멘트를 노즐의 열로 녹인 후 베드에 도포해 층층이 쌓아올리는 형태의 3D프린터를 말한다. 장비의 가격도 저렴하고, 원료가 되는 필라멘트의 가격도 그리 비싸지 않다.
완성된 모형의 품질이 상대적으로 떨어진다는 점은 FDM 방식 3D프린터의 단점으로 꼽힌다. 모형을 층층이 나눠 쌓아 올리기 때문에 아무리 얇게 쌓아 올린다고 해도 완성된 모형에서는 층이 두드러져 보이기 때문이다. 정밀한 모형을 제작하는 데는 한계가 있다. 또, 노즐이 플라스틱을 녹인 후 베드에 도포하는 방식이라는 출력 속도도 느린 편이다. 현재 3D 프린팅 업계에서 개인용 3D프린터로 분류할 수 있는 장비는 대부분 FDM 기술을 활용한다.
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3D 프린터
3차원 인쇄(三次元印刷, 영어: 3D printing)[1]는 연속적인 계층의 물질을 뿌리면서 3차원 물체를 만들어내는 제조 기술이다. additive manufacturing이라고도 한다.
3차원 프린터는 밀링 또는 절삭이 아닌, 기존 잉크젯 프린터에서 쓰이는 것과 유사한 적층 방식으로 입체물로 제작하는 장치를 말하며, 컴퓨터로 제어되기 때문에 만들 수 있는 형태가 다양하고 다른 제조 기술에 비해 사용하기 쉽다.[2] 단점으로는 현재 기술로는 제작 속도가 매우 느리다는 점과,[3] 적층 구조로 인해 표면이 매끄럽지 못하다는 점 그리고 위험한 총기와 같은 물건을 마음대로 인쇄할 수 있다는 점, 지식재산권을 침해할 수도 있다는 점 등이 있다.
3차원 인쇄 기술은 제 4차 산업혁명으로 불리며, 산업 전반에 걸쳐 제조 기술의 큰 변화를 가져올 것으로 예상되고 있다.[4]
역사 [ 편집 ]
1981년 일본 나고야시 공업 연구소의 고다마 히데오(小玉秀男)가 처음 이론화했고 1986년 미국의 찰스 훌(Charles W.Hull)이 특허를 얻어 설립한 3D 시스템스(3D Systems)사에서 처음으로 제품화하였다.[5][6]
3D 프린터의 안전성 문제 [ 편집 ]
A video on research done on printer emissions
3D 프린터의 발달로 인해 3D 프린팅의 건강 및 안전 문제에 대한 연구가 새롭게 대두되고 있다. 2017년 유럽 안전청 (European Safety Agency for Work)은 3D 인쇄와 관련된 프로세스 및 자료, 산업 안전 기술의 함의를 논의하고 위험 요소를 제어 할 수 있는 방법을 다룬 논문을 출간했다. 대부분의 논의 대상은 가스 및 특정 물질의 노출정도이다. 특히 나노 물질, 정전기, 움직이는 부품 및 압력에 초점을 맞추고 있다.[7]
NIOSH (National Institute of Occupational Safety and Health) 연구에 따르면 융합 필라멘트의 입자 방출은 인쇄가 시작된 후 몇 분 후 최고점에 이르렀으며 인쇄가 끝난 지 100 분 후에 기준선 수준으로 되돌아갔다. 융합 된 필라멘트 프린터의 배출물에는 수많은 초 미세 입자 및 휘발성 유기 화합물 (VOC)이 포함될 수 있다고 밝혀졌다.[8]
배출물의 독성은 입자의 크기, 화학적 성질 및 방출 입자의 양 및 원료에 따라 다르다. VOC에 과도하게 노출되면 눈, 코, 목구멍의 통증을 유발하며, 두통, 조정 능력 상실, 메스꺼움 및 천식과도 관련이 있다.[8][9] 동물 연구에 따르면 융합 필라멘트 프린팅에 사용되는 탄소 나노 튜브 및 탄소 나노 섬유는 나노 입자 크기에서 염증, 육아종 및 폐 섬유증을 병증을 유발할 수 있다고 밝혀졌다.
탄소 나노 입자 배출 및 분말 금속을 사용하는 공정은 가연성이 높으며 분진 폭발 위험을 높인다.[10] 실제로, 융합 필라멘트 인쇄에 사용된 금속 분말로 인한 폭발로 심각한 부상을 입은 사례도 발견된 일이 있다.[11]또한 기타 안전 문제로는 UV 램프 및 인쇄 헤드의 발열 문제, UV 램프의 고전압, 자외선 및 움직이는 부품으로 인한 기계적 부상의 가능성이 있다.[12]
건강과 안전에 대한 위험 요인은 인쇄 작업이 끝난 후 처리 작업에서부터 존재한다. 이러한 후처리 활동에는 인쇄 된 형상을 수정하기위한 드릴링, 밀링 또는 선삭과 같은 일반적인 감산(subtractive) 제조기술 뿐만 아니라 화학약욕, 샌딩 (sanding), 연마 또는 표면 마감을 정련하기위한 증기 노출도 포함된다.[13] 마스크 또는 보호경과 같이 적절한 개인 보호 장비를 사용하지 않으면 인쇄된 작업물에서 분진을 제거하는 과정에서 호흡기에 흡입되거나 눈에 상해해 입힐 수 있는 입자에 노출될 위험이 있다.
3D 프린터의 다양한 활용분야 [ 편집 ]
3D프린터의 실제 개발된 사례를 보자면 여성경찰보호복 패턴을 개발하는데 쓰였는데 이는 3D프린터가 아니어도 개발될 수 았었을 것이다. 이 뿐만 아니라 옷의 패턴개발에 많은 발전이 있을 뿐만 아니라 또 하나를 보자면 용접이나 정형외과 분야에서도 3D프린팅 기술을 유용하게 사용을 할 수 있다[출처 필요] 건축 분야에도 활용되고 있다.[14]
작동 원리 [ 편집 ]
종류 [ 편집 ]
일반적으로 가공방식은 크게 두 가지로 나뉜다.
적층제조(additive manufacturing) – 가루나 액체 형태의 재료를 굳혀가며 한 층씩 쌓는 방식이다. 비교적 복잡한 모양을 만들 수 있고, 제작과 채색을 동시에 진행할 수 있다는 장점도 있다. 다만 완성품의 표면 처리를 위해 후처리 공정이 필요할 수 있다.
절삭제조(subtractive manufacturing) – 재료를 공구로 깎아가며 모양을 만드는 방식으로, 공구의 모양과 절삭 방법에 따라 만들 수 있는 기하 형태에 한계가 있다.
3차원 인쇄는 적층제조 방식에 속한다.
제작 프로세싱 [ 편집 ]
모델링(modeling): 일반적으로 CAD 또는 3차원 모델링 소프트웨어를 이용하여 3차원 데이터를 완성하며, 3D 스캐너를 이용해 3차원 데이터를 얻을 수도 있다. CAD와 기기 간의 표준 데이터 인터페이스는 일반적으로 STL 파일 형식이다. 3D 스캐너로 생성된 파일은 보통 PLY 파일 형식을 쓴다. 프린팅(printing): 기계가 모델링 과정에서 만들어진 도면을 이용해 물체를 만들어내는 과정이다. STL파일을 읽어들여 CAD모델에서의 가상적인 단면을 만들어내 액체나 분말등의 재료의 연속적인 층을 생성한다. 인쇄 과정은 사용 방법과 모델의 크기와 복잡성에 따라 몇 시간에서 며칠 정도의 시간이 소요될 수 있다. 후처리(post-processing): 인쇄된 결과물에 대해서는 필요할 경우 마무리 공정이 추가되기도 한다. 사포로 연마하거나, 색칠하거나, 인쇄된 파트들을 조립하는 공정이 추가될 수 있다.
해상도 [ 편집 ]
3D 프린터는 기존 잉크젯과 동일한 구동 방식을 이용해 적층 방식으로 찍으므로, XY축 해상도와 함께 각 층의 두께로 해상도가 정해진다. 즉 한 층의 두께와 XY축의 해상도를 dpi(dots per inch)로 표현하게 된다. 2013년 현재 기술로는 일반적으로 한 층에 100µm정도 되고 어떤 기기들은 16µm정도까지도 표현하기도 한다. XY해상도는 50~100µm정도이다.
사회적 영향 [ 편집 ]
3D 프린터의 보급이 제 4의 산업혁명으로 불리는 이유는, 기계 절삭 및 성형 등 기존의 생산 방식을 탈피하여 일괄된 방식으로 어떤 형태의 제품도 만들어낼 수 있기 때문이다. 치과 등의 의료 분야는 물론, 각종 가정용품을 비롯해 자동차나 비행기 등에 쓰이는 기계장치도 3D 프린터에 의한 생산이 가능하다. 이미 자동차 업계에서는 엔진 등 핵심 부품을 3D 프린터로 만들어내는 공정을 연구하고 있다.[15]
3D 프린터는 이론상 어떠한 물건도 만들어낼 수 있기 때문에, 각종 살상용 무기도 만들 수 있으며, 따라서 총기 등의 규제가 무력화될 수 있다는 우려를 낳고 있다. 그러하기에 정부차원에서 개인용 3D 프린터에 관한 안전지침을 만들어 알리는 것이 중요하다.[출처 필요]
2013년 5월 4일 미국에서는 디펜스 디스트리뷰티드라는 회사가 세계 최초로 3D 프린터로 제작한 권총의 시험 발사를 성공시켜 주목받았다. 이 회사는 3D 프린터 권총의 설계도면을 온라인에 공개했고, 이것이 논란이 되자 미국 국무부는 설계도면의 공개를 금지했다. 그러나 이미 다운로드 횟수는 10만건을 돌파한 후였다.[16]
2014년 일본에서는 3D 프린터로 찍어낸 권총을 5정 제조하여 소지하고 있던 대학 직원이 경찰에 체포되는 사건이 있었다.[17] 일본은 총기 소유가 불법이기 때문에 사회에 미친 충격은 더 컸다.
관련 기업 [ 편집 ]
3D 프린터를 생산하는 관련기업으로는 나스닥 상장기업인 미국의 스트라타시스(Stratasys)가 업계 선두로 알려져 있다.[18] 그 외에 뉴욕거래소 상장기업인 3D 시스템즈(3D Systems) 등의 회사가 미국에서 잘 알려진 3D 프린터 관련 기업이다.
3D 프린터는 기존의 프린터 업계 강자인 HP에서도 많은 관심을 보이며, 2013년경부터 시장 진출을 선언해왔다. HP의 멕 휘트먼 CEO는 기존 3D프린터의 느린 속도 문제를 포함한 여러 단점들을 보완하여 자사의 제품을 내놓을 것이라고 2014년 발표한 바 있다.[19]
2014년 미국에서 설립된 카본3D社에서 기존의 적층구조 방식을 탈피한 새로운 형식의 3차원 인쇄방식을 선보였다. 이 기술은 폴리머가 빛을 만나면 굳고 산소를 만났을 때에는 굳는 현상이 방해받는 성질을 이용한 것으로, 기술개발자인 조셉 드시몬 교수는 이 기술을 ‘CLIP’이라고 명명하였다.[20]
관련 공정 [ 편집 ]
같이 보기 [ 편집 ]
각주 [ 편집 ]
3D 프린팅이란?- 유형 및 작동 원리
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3D 프린팅이란?
3D 인쇄 또는 적층 제조는 CAD 모델 또는 3D 디지털 모델에서 3차원 물체를 구성하는 것입니다.
“3D 프린팅”이라는 용어는 컴퓨터 제어하에 플라스틱, 액체 또는 분말 입자와 같은 재료가 함께 융합되는 3차원 물체로 재료를 증착, 결합 또는 고형화하는 다양한 프로세스를 나타낼 수 있습니다.
1980년대에 3D 프린팅 기술은 기능적 또는 미적 프로토타입을 생산하는 데에만 적합하다고 여겨졌는데, 당시에는 이에 대한 보다 적절한 용어가 래피드 프로토타이핑이었습니다.
2019년부터 3D 프린팅의 정밀도, 반복성 및 재료 다양성은 일부 3D 프린팅 프로세스가 산업 등급 생산 기술로 간주될 정도로 증가했으며 적층 제조라는 용어는 3D 프린팅과 같은 의미로 사용됩니다.
3D 프린팅의 주요 이점 중 하나는 무게를 줄이기 위해 속이 빈 부품이나 내부 트러스 구조가 있는 부품을 포함하여 손으로 디자인할 수 없는 매우 복잡한 모양이나 형상을 생성할 수 있다는 것입니다. 열가소성 소재의 연속 필라멘트를 사용하는 FDM(Fused Deposition Modeling)은 2020년 현재 가장 일반적으로 사용되는 3D 프린팅 공정입니다.
누가 3D 프린팅을 발명했나요?
최초의 3D 프린팅 제조 장비는 나고야 시 산업 연구소의 Hideo Kodama가 3D 모델을 제작하기 위한 두 가지 추가 방법을 발명했을 때 개발되었습니다.
3D 프린팅은 언제 발명되었나요?
1920년대 장식 제품을 만들기 위한 Ralf Baker의 작업(특허 US423647A)을 기반으로 Hideo Kodama의 초기 레이저 경화 수지 급속 프로토타이핑 작업은 1981년에 완료되었습니다. 그의 발명은 1984년 광조형 기술의 도입과 함께 향후 30년 동안 확장되었습니다. .
3D Systems의 Chuck Hull은 1987년에 스테레오리소그래피 공정을 사용한 최초의 3D 프린터를 발명했습니다. 그 뒤를 이어 선택적 레이저 소결 및 선택적 레이저 용융 등이 개발되었습니다.
1990년대에서 2000년대에 다른 값비싼 3D 프린팅 시스템이 개발되었지만, 2009년 특허가 만료되면서 비용이 크게 하락하여 더 많은 사용자에게 이 기술을 사용할 수 있게 되었습니다.
3D 프린터는 어떻게 작동합니까?
3D 프린터는 기본적으로 컴퓨터 제어 하에 정밀하게 움직이는 작은 노즐을 통해 용융 플라스틱을 압출하는 방식으로 작동합니다. 한 레이어를 인쇄하고 마를 때까지 기다렸다가 다음 레이어를 맨 위에 인쇄합니다. 모델이 인쇄되는 플라스틱은 분명히 매우 중요합니다.
3D 프린팅은 적층 제조 제품군의 일부이며 3D임에도 불구하고 기존 잉크젯 프린터와 유사한 방법을 사용합니다. 3차원 물체를 처음부터 생성하려면 최고급 소프트웨어, 분말형 재료 및 정밀 도구의 조합이 필요합니다. 다음은 3D 프린터가 아이디어를 실현하기 위해 취하는 몇 가지 주요 단계입니다.
3D 모델링 소프트웨어
3D 프린팅 프로세스의 첫 번째 단계는 3D 모델링입니다. 정밀도를 최대화하려면(3D 프린터는 인쇄하려는 항목을 마술처럼 추측할 수 없기 때문에) 모든 개체는 3D 모델링 소프트웨어에서 설계해야 합니다. 일부 디자인은 전통적인 제조 방법에 비해 너무 복잡하고 상세합니다.
바로 이 CAD 소프트웨어가 필요합니다. 모델링을 통해 프린터는 가장 작은 세부 사항까지 제품을 사용자 정의할 수 있습니다. 정밀한 설계를 가능하게 하는 3D 모델링 소프트웨어의 능력은 3D 프린팅이 많은 산업에서 진정한 게임 체인저로 환영받는 이유입니다.
이 모델링 소프트웨어는 기공소에서 3차원 소프트웨어를 사용하여 개인에게 정확하게 맞는 치아 교정기를 설계하는 치과와 같은 산업에 특히 중요합니다. 또한 소프트웨어를 사용하여 Rocketship의 가장 복잡한 부분을 설계하는 우주 산업에서도 매우 중요합니다.
모델 슬라이싱
모델이 생성되면 “슬라이스”할 차례입니다. 3D 프린터는 인간처럼 3차원의 개념을 개념화할 수 없기 때문에 엔지니어는 프린터가 최종 제품을 만들기 위해 모델을 레이어로 분할해야 합니다.
슬라이싱 소프트웨어는 모델의 각 레이어를 스캔하고 해당 레이어를 재생성하기 위해 이동하는 방법을 프린터에 알려줍니다. 슬라이서는 또한 3D 프린터가 모델을 “채워야” 한다고 말합니다.
이 채우기는 3D 인쇄된 개체 내부 격자 및 열을 제공하여 개체의 모양을 만들고 강화하는 데 도움이 됩니다. 모델이 슬라이스되면 실제 인쇄 프로세스를 위해 3D 프린터로 전송됩니다.
3D 프린팅 프로세스
3D 물체의 모델링과 슬라이싱이 완료되면 마침내 3D 프린터가 그 역할을 맡을 차례입니다. 프린터는 일반적으로 직접 3D 인쇄 프로세스에서 기존 잉크젯 프린터와 동일하게 작동합니다. 여기서 노즐은 왁스 또는 플라스틱과 같은 폴리머를 층별로 분배하면서 앞뒤로 움직이고 해당 층이 건조될 때까지 기다린 다음 추가합니다. 다음 레벨. 본질적으로 수백 또는 수천 개의 2D 프린트를 서로 겹쳐서 3차원 개체를 만듭니다.
3D 프린팅 재료
프린터가 개체를 최대한 재현하기 위해 사용하는 다양한 재료가 있습니다. 여기 예시들이 있습니다 :
아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS): 성형하기 쉽고 부서지기 힘든 플라스틱 소재. 레고와 같은 재료로 만들어졌습니다.
탄소 섬유 필라멘트
탄소 섬유는 강하면서도 매우 가벼워야 하는 물체를 만드는 데 사용됩니다.
전도성 필라멘트
이 인쇄 가능한 재료는 아직 실험 단계에 있으며 전선 없이 전기 회로를 인쇄하는 데 사용할 수 있습니다. 웨어러블 기술에 유용한 소재입니다.
유연한 필라멘트
유연한 필라멘트는 구부릴 수 있지만 질긴 인쇄물을 생성합니다. 이 자료는 손목시계에서 전화 표지에 이르기까지 무엇이든 인쇄하는 데 사용할 수 있습니다.
금속 필라멘트
금속 필라멘트는 미세하게 분쇄된 금속과 폴리머 접착제로 만들어집니다. 그들은 금속 물체의 진정한 모양과 느낌을 얻기 위해 강철, 황동, 청동 및 구리로 제공될 수 있습니다.
목재 필라멘트
이 필라멘트에는 폴리머 접착제와 혼합된 미세하게 분쇄된 목재 분말이 포함되어 있습니다. 이것들은 분명히 나무처럼 보이는 물체를 인쇄하는 데 사용되며 프린터의 온도에 따라 더 밝거나 더 어두운 나무처럼 보일 수 있습니다.
3D 프린팅 프로세스는 상자나 공과 같은 아주 단순한 프린트의 경우 몇 시간에서 전체 크기의 집과 같은 훨씬 더 큰 세부 프로젝트의 경우 몇 주가 걸립니다.
3D 프린팅의 예
3D 프린팅은 상상할 수 있는 거의 모든 산업에서 사용되기 때문에 3D 프린팅은 다양한 유형의 기술과 재료를 포괄합니다. 다양한 용도를 가진 다양한 산업의 클러스터로 생각하는 것이 중요합니다.
▷ 소비재(안경, 신발, 디자인, 가구)
▷ 산업 제품(제조 도구, 프로토타입, 최종 기능 부품)
▷ 치과 제품
▷ 보철
▷ 건축 축척 모델 및 마켓
▷ 화석 재구성
▷ 고대 유물 복제
▷ 법의학적 병리학에서 증거 재구성
▷ 영화 소품
3D 프린팅 기술의 종류
1. 폴리머 3D 프린팅 공정
플라스틱에 대한 몇 가지 일반적인 3D 프린팅 프로세스를 간략하게 설명하고 각각이 제품 개발자, 엔지니어 및 디자이너에게 가장 큰 이점이 되는 경우에 대해 논의해 보겠습니다.
2. 광조형(SLA)
SLA(Stereolithography)는 최초의 산업용 3D 프린팅 공정입니다. SLA 프린터는 높은 수준의 디테일, 매끄러운 표면 및 엄격한 허용 오차를 가진 부품을 생산하는 것이 특징입니다. SLA 부품의 고품질 표면은 보기에 좋을 뿐만 아니라 부품의 기능(예: 어셈블리 적합성 테스트)을 지원할 수도 있습니다.
그것은 의료 산업에서 널리 사용됩니다. 일반적인 응용 프로그램에는 해부학 모델 및 미세 유체 공학이 포함됩니다. 우리는 SLA 부품을 위해 3D Systems의 Vipers, ProJets 및 iPros 3D 프린터를 사용합니다.
3. 선택적 레이저 소결(SLS)
선택적 레이저 소결(SLS)은 나일론 기반 분말을 고체 플라스틱으로 녹입니다. SLS 부품은 실제 열가소성 재료로 만들어지기 때문에 내구성이 있고 기능 테스트에 적합하며 살아있는 경첩과 스냅을 운반할 수 있습니다.
SL에 비해 부품은 더 강하지만 표면이 더 거칠습니다. SLS에는 지원 구조가 필요하지 않으므로 전체 빌드 플랫폼을 사용하여 단일 빌드에서 여러 부분을 중첩할 수 있습니다. 따라서 다른 3D 프린팅 공정보다 많은 양의 부품에 적합합니다. 많은 SLS 부품은 언젠가 사출 성형될 디자인의 프로토타입을 만드는 데 사용됩니다. SLS 프린터의 경우 3D 시스템에서 개발한 sPro140 기계를 사용합니다.
4. 폴리젯
PolyJet은 또 다른 플라스틱 3D 프린팅 공정이지만 반전이 있습니다. 색상 및 재료와 같은 여러 속성을 가진 부품을 만들 수 있습니다. 설계자는 이 기술을 사용하여 엘라스토머 또는 오버몰딩된 부품의 프로토타입을 만들 수 있습니다. 디자인이 단일 단단한 플라스틱으로 만들어진 경우 SL 또는 SLS를 사용하는 것이 좋습니다. 이것이 더 경제적입니다.
그러나 오버몰드 또는 실리콘 고무 디자인을 프로토타이핑할 때 PolyJet을 사용하면 개발 주기 초기에 툴링에 투자할 필요가 없습니다. 이를 통해 설계를 더 빠르게 반복 및 검증하고 비용을 절감할 수 있습니다.
5. 디지털 광 처리(DLP)
디지털 광 처리는 액체 수지를 빛으로 경화한다는 점에서 SLA와 유사합니다. 두 기술의 주요 차이점은 DLP는 디지털 라이트 프로젝션 스크린을 사용하고 SLA는 UV 레이저를 사용한다는 것입니다.
즉, DLP 3D 프린터는 빌드의 전체 레이어를 한 번에 매핑할 수 있으므로 빌드 속도가 빨라집니다. DLP 인쇄는 빠른 시제품 제작에 자주 사용되지만 처리량이 높기 때문에 소량의 플라스틱 부품 생산에 적합합니다.
6. 멀티 제트 퓨전(MJF)
SLS와 유사하게 Multi Jet Fusion은 나일론 분말로 기능성 부품도 제작합니다. 레이저로 분말을 소결하는 대신 MJF는 잉크젯 어레이를 사용하여 나일론 분말의 베드에 플럭스를 적용합니다. 그런 다음 발열체가 침대 위로 이동하여 각 층을 융합합니다.
이것은 SLS에 비해 더 균일한 기계적 특성과 개선된 표면 품질로 이어집니다. MJF 공정의 또 다른 이점은 제작 시간이 단축되어 생산 비용이 절감된다는 것입니다.
7. 융합 증착 모델링(FDM)
FDM(Fused Deposition Modeling)은 플라스틱 부품용으로 널리 사용되는 데스크탑 3D 프린팅 기술입니다. FDM 프린터는 플라스틱 필라멘트를 빌드 플랫폼에 한 층씩 압출합니다. 이것은 물리적 모델을 생성하는 저렴하고 빠른 방법입니다.
FDM을 기능 시험에 사용할 수 있는 경우도 있지만 상대적으로 표면이 거칠고 강도가 약한 부품으로 인해 기술에 한계가 있습니다.
8. 직접 금속 레이저 소결(DMLS)
금속 3D 프린팅은 금속 부품 구성의 새로운 가능성을 열어줍니다. 금속 부품을 3D 인쇄하기 위해 Protolabs에서 사용하는 프로세스는 직접 금속 레이저 소결(DMLS)입니다. 다중 부품 금속 어셈블리를 단일 구성 요소로 축소하거나 내부 채널 또는 속이 빈 기능이 있는 너무 가벼운 부품으로 줄이는 데 널리 사용됩니다.
DMLS는 부품이 기계가공 또는 주조와 같은 전통적인 금속 제조 방법을 사용하여 만들어진 부품만큼 조밀하기 때문에 프로토타이핑과 생산 모두에 적합합니다. 복잡한 형상을 가진 금속 구성요소를 생성함으로써 부품 설계가 유기적 구조를 모방해야 하는 의료 응용 분야에도 적합합니다.
9. 전자빔 용융(EBM)
전자빔 용해는 금속 분말을 녹이기 위해 전자기 코일에 의해 제어되는 전자빔을 사용하는 또 다른 금속 3D 프린팅 기술입니다. 인쇄 베드는 빌드업 동안 진공 상태에서 가열됩니다. 재료가 가열되는 온도는 사용된 재료에 따라 결정됩니다.
어떻게 3D 프린터를 사용합니까? (단계별)
1단계 – 3D 프린팅을 위한 디자인 준비
이 시점에서 인쇄할 부품이 있고 재료를 선택하는 것이 중요합니다. 이 부품은 CAD(컴퓨터 지원 설계)를 사용하여 직접 설계한 부품, 3D 스캔에서 가져온 부품 또는 기존 설계 목록에서 가져온 부품일 수 있습니다.
인쇄를 시작하기 전에 디자인을 3D 프린터가 이해할 수 있는 ‘좌표’로 변환하고 인쇄할 재료와 같은 중요한 매개변수를 알려주어야 합니다.
이것은 ‘슬라이싱’으로 알려져 있습니다. 3D 디자인을 레이어로 짐작할 수 있도록 슬라이싱하는 것과 관련이 있기 때문입니다. 이것은 일반적으로 슬라이싱 또는 인쇄 준비 소프트웨어로 알려진 프로그램에서 수행됩니다.
2단계 – 프린터 설정
원하는 경우 이 단계를 먼저 수행할 수도 있습니다. 또는 예를 들어 동일한 유형의 부품을 정기적으로 인쇄하는 경우에는 전혀 필요하지 않을 수도 있습니다.
그러나 인쇄를 시작하기 전에 올바른 재료를 넣었는지 확인하십시오. 또한 노즐이 작을수록 더 자세한 인쇄가 가능하고 노즐이 크면 인쇄 시간이 빨라 다양한 노즐 크기를 선택할 수 있습니다.
3단계 – 파일을 프린터로 보내기
준비가 되면 파일을 3D 프린터로 가져와야 합니다. 이를 수행하는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 하나는 USB 드라이브와 같은 데이터 저장 장치에 파일을 로드하고 프린터에 넣은 다음 프린터 인터페이스를 통해 인쇄 작업을 시작하는 것입니다.
다른 옵션은 로컬 네트워크 또는 클라우드를 통해 네트워크 지원 프린터에 원격으로 작업을 보내는 것입니다. 원격 인쇄는 3D 프린터와 같은 위치에 있지 않은 경우 특히 유용합니다.
4단계 – 3D 인쇄
이제 편히 앉아서 쉴 수 있습니다! 또는 직장에 있는 경우 프린터가 작업을 수행하는 동안 다른 작업을 수행하십시오.
인쇄 시간은 인쇄된 개체의 크기와 세부 수준 및 3D 프린터 유형에 따라 다릅니다. 작은 부품이나 대략적인 프로토타입은 몇 시간 밖에 걸리지 않습니다. 밤새도록 프린터를 작동시키면 대부분의 부품이 다음날 준비됩니다. 매우 크고 상세한 인쇄물이 필요한 경우 며칠을 기다려야 할 수도 있습니다.
3D 프린팅은 무엇에 사용됩니까?
3D 프린팅은 다양한 산업 분야에서 레크리에이션 및 전문적으로 사용될 수 있습니다. 그것은 의료 산업에서 엔지니어링, 심지어 패션에 이르기까지 다양한 분야와 분야에서 응용되고 있습니다.
점점 더 3D 프린팅은 다양한 제조 프로젝트 및 프로세스를 위한 프로토타입 및 도구를 만들기 위한 지속 가능하고 비용 친화적인 솔루션으로 인식되고 있습니다. 전통적으로 프로토타입을 구입하는 데 시간과 비용이 많이 소요되어 회사가 외부 제조업체에 의존해야 했습니다. 3D 프린팅을 통해 기업은 물체, 도구 또는 프로토타입의 단위를 모두 사내에서 신속하게 만들 수 있습니다.
이에 대한 좋은 예는 신발 회사 Camper입니다. 사내 3D 프린팅을 통해 거의 한 달 반 동안의 모델링 및 설계 프로세스를 단 며칠 만에 완료할 수 있었습니다.
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‘3D 프린팅’이란 무엇인가?(What is 3D printing?)
– 3D프린팅의 정의(definition of 3D printing)
3D프린팅(3D Printing)은 프린터로 물체를 뽑아내는 기술을 말한다. 종이에 글자를 인쇄하는 기존 프린터와 비슷한 방식으로, 다만 입체 모형을 만드는 기술이라고 하여 3D프린팅이라고 부른다. 보통 프린터는 잉크를 사용하지만, 3D프린터는 플라스틱을 비롯한 경화성 소재를 쓴다. 기존 프린터가 문서나 그림파일 등 2차원 자료를 인쇄하지만, 3D프린터는 3차원 모델링 파일을 출력 소스로 활용한다는 점도 차이점이다.
(The Power of 3D Printing in Manufacturing)
– 3D프린팅의 역사(history of 3D printing)
3D프린팅 기술은 30여 년 전인 1983년 시작됐다. 지금도 3D프린팅 시장에서 선도적 위치에 있는 3D프린팅 기술 전문 업체 ‘3D시스템스(3D Systems)’의 공동 창업자 찰스 헐(Charles W. Hull)이 기술의 주인공이다. 찰스 헐은 시제품 생산 단계에서 3D프린팅 기술을 고안했다. 제품을 완성하기 전에 시제품을 제작하는 시간을 단축하기 위함이었다.
헐이 처음으로 고안한 방식은 SLA(Streolithography Apparatus)라고 불린다.
(Basic principle of stereolithography apparatus method)
SLA 방식은 캐드(CAD) 등 3D모델링 소프트웨어로 설계한 입체 모형을 여러 개의 얇은 층으로 나누는 기술을 말한다. 마치 지도의 등고선을 얇은 층으로 분리한 것 같은 평면을 쌓아 올려 입체감 있는 물체를 완성하는 것이 3D프린팅 기술의 기본 원리다.
헐의 발명으로 시작된 3D프린팅 기술은 오늘날 시장을 조직하는 여러 기술 개발로 이어졌다. SLS(Selective Laser Sintering, 선택적 레이저 소결) 방식과 FDM(Fused Deposition Modeling, 용융 적층 모델링) 방식의 3D프린팅 기술이 대표적이다.
(Basic principle of Fused Deposition Modeling)
(Basic principle of Selective Laser Sintering)
– 3D프린터의 대중화(popularization of 3D printer)
3D프린팅 기술 대중화의 중심에는 오픈소스 프로젝트가 있다. 오늘날 3D프린팅 기술과 장비 대중화를 이끈 동력이라고 평가해도 손색이 없다. 2005년 영국 배스대학교(University of Bath) 기계공학과의 에이드리언 보이어(Adrian Bowyer) 교수가 시작한 ‘렙랩(RepRap)’ 프로젝트가 그것이다. 렙랩은 ‘빠른 프로토타입 장비 복제(Replicating Rapid Prototyper)’를 줄인 말이다. 개방형 디자인으로 누구나 3D프린터를 개발할 수 있도록 했다는 점이 특징이다.
렙랩 프로젝트에서는 지난 2008년 오픈소스 3D프린터 ‘다윈(Darwin)’을 내놓은 이후 ‘멘델(Mendel)’과 ‘헉슬리(Huxley)’ 등 기능을 개선한 오픈소스 3D프린터를 꾸준히 내놓고 있다. 3D프린팅 기술의 각종 특허가 만료되고, 이를 중심으로 전 세계 각지에서 이른바 ‘메이커 운동(Maker Movement)’이 시작되면서 일부 대형 업체가 주도하는 형국이던 3D프린팅 기술을 대중이 주도할 수 있게 됐다.
하지만 시장 규모 측면에서 3D프린터 장비 시장은 아직 여명기다. 시장조사 전문 업체 가트너(Gartner)가 지난 2014년 하반기 내놓은 시장조사 보고서를 보면, 2014년 전 세계 3D프린터 시장 규모는 10만8151대 수준으로 집계됐다. 성장률 측면에서는 높은 평가를 받고 있다는 점이 고무적이다. 가트너는 2015년 전체 3D프린터 시장을 21만7000대 수준으로 관측했다. 매년 두 배 이상 성장을 거듭해 2018년까지 전 세계 230만 대 시장을 형성할 것이라는 분석이다.
(3D Printing is a Multi-Billion Dollar market and Growing)
– 3D프린터의 활용
3D프린팅 기술을 응용한 시장이 다양해지고 있다. 개인 개발자는 가정에서 실제 활용할 수 있는 액세서리 시장에서 기회를 보고 있고, 우주항공 분야에서는 우주식량과 우주건축 기술에 3D프린터를 적용하는 방법을 연구 중이다. 부엌의 식품 조리 영역에 3D프린터 기술을 도입하려는 독특한 움직임도 주목할 만하다.
국내 3D프린터 전문 업체 셰에라자드웍스(SWORKS)가 3D프린팅 기술을 활용해 피겨(figure) 사업을 시작한 대표적인 업체다. 남성 피겨에는 턱시도를, 여성 피겨에는 웨딩드레스를 입혀 결혼을 앞둔 이들을 주요 고객으로 삼는다. 핸드스캐너로 피겨 의뢰인의 얼굴을 스캔해 3D 데이터로 만들고, 3D프린터로 제작하는 방식이다.
(3D printing wedding figure made by domestic company ‘sworks’)
캘리포니아예술대학에서 하이브리드랩(Hybrid Lab)을 운영 중인 앤드루 맥스웰패리시(Andrew Maxwell-Parish)는 치즈를 짜는 ‘이지 치즈 3D프린터(Easy Cheese 3D printer)’를 개발하기도 했다. 플라스틱 필라멘트 소재 대신 치즈를 원료로 활용해 먹을 수 있는 입체형 물체를 만들어 주는 아이디어다.
음식을 뽑는 3D프린터가 우스꽝스러워 보일 수 있지만, 음식 조리 3D프린터는 이미 상용화를 코앞에 두고 있다. 대만의 3D프린터 전문 업체 XYZ프린팅은 오는 가을 대만에서 음식을 뽑는 3D프린터를 출시할 예정이다. 이른바 ‘푸드프린터’다. 쿠키 반죽을 원료로 활용해 쿠키를 구워 주거나 액체 상태인 초콜릿을 인쇄해 3D모델링 형태로 초콜릿을 만들어 주는 제품이다.
현재 3D프린터 업체가 군침을 흘리는 시장은 교육 분야다. XYZ프린팅은 지난 2014년 한국에 지사를 세운 후 경성대학교와 산학협력 모델을 만들었고, 서울 미래산업고등학교와 연계해 3D프린터를 활용한 교육을 지원하고 있다.
– 3D프린팅의 전망(3D printer forecast)
누구나 쉽고 저렴한 가격으로 필요한 물건을 언제 어디에서든 필요할 때 만들어 내는 것. 3D프린터를 활용하면 이미 지금도 충분히 가능한 시나리오다. 필요한 물건을 스스로 만들 수 있다는 점에서 3D프린터는 생산의 경계를 허문다. 3D로 설계된 도면과 재료만 있으면 무엇이든 만들 수 있다는 점에서 3D프린터는 상상력의 영역도 넓힌다.
3D프린팅 기술은 지금도 진화하는 중이다. 3D프린터의 발전 방향은 4D프린터다. 3D가 3차원 물체를 뜻한다면, 4D는 4차원 모형을 말한다. 3D프린터로 제작한 3차원 물체가 주변 환경의 영향이나 시간의 흐름에 따라 스스로 모양을 변화하도록 하는 기술이다. 3차원에 시간이나 환경 등 하나의 차원이 더해진 개념이다.
(Markets Related to 3D Printing in the World)
edit : 황인준([email protected])
3D 프린팅 프로그램
Fusion 360은 3D 인쇄용 CAD 모델을 만드는 데 매우 유용합니다. Fusion 360을 사용하면 기어나 브래킷과 같은 “각기둥” 모델을 만들 수 있을 뿐만 아니라 T-Spline을 통해 캐릭터, 식물, 차량 등 더 많은 “유기적” 모델을 만들 수 있습니다. Fusion 360을 사용하여 3D 인쇄용 객체를 생성하고 편집할 수 있습니다. 다른 소프트웨어에서 모델을 가져와 작은 기능이나 혼합을 제거하여 기능을 제거하는 등의 수정 작업을 수행할 수 있습니다. Fusion 360은 대부분의 3D 인쇄 소프트웨어에서 읽을 수 있는 OBJ 또는 STL 파일 형식으로 내보낼 수 있습니다. 3D 프린터로 직접 인쇄할 수도 있습니다. 또한 Fusion 360을 사용하면 레이저 스캔이나 기타 소스에서 가져온 메시 또는 STL 데이터를 편집할 수도 있습니다. 인쇄하기 전에 표면 개수를 줄이거나 늘리고, 기능을 편집하고, 구멍을 막는 등의 작업을 수행할 수 있습니다.
키워드에 대한 정보 3d 프린팅 이란
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