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신소재/부품 소재별 3D 프린팅 기술 동향

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2018-05-04 12:34:00
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○ 3D 프린터에 활용되는 소재는 수지, 금속, 종이, 목재, 식재료 등 매우 다양하며 액체, 파우더, 고체 등 사용하는 재료의 형태에 따라 조형성, 견고함 등의 특성이 상이하다.

 

<표> 소재 형태에 따른 3D 프린팅 기술 방식

 

자료 : CUSTOMPART.NET (http://www.custompartnet.com/wu/additive-fabrication) 재가공

 

- 액체 기반의 방식들은 정확한 조형이 가능하다는 장점이 있으나 내구성이 떨어진다는 단점이 있다. 액체 기반의 방식들은 주로 액체 상태의 폴리머 합성수지와 그 외의 합성수지를 이용, 물체의 모양을 따라 한 층씩 쌓은 후 광경화 시키는 과정을 거친다.

 

- 분말 기반의 방식은 나일론, 유리섬유, SOMOS, 트루폼 등 합성수지에서 금속, 세라믹까지 다양한 원료를 사용할 수 있으며, 액체원료의 광경화 과정을 거친 결과물보다 견고하다는 장점이 있다. 분말 형태로 만들어진 합성수지, 금속 원료를 녹이거나 소결(sintering)하는 과정을 거친다.

 

- 고체 기반 방식은 낮은 제조단가와 내습성 등의 장점을 보유하였으나 열에 다소 취약한 편이다. 주로 고체 상태의 원료를 깎아서 만드는데, 원료의 가공 형태에는 차이가 있다. ABS, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 왁스 등 여러 형태의 원료를 사용할 수 있다.

 

○ 주요 소재로는 수지와 금속이 사용되고 있으며, 수지를 활용한 3D프린팅은 기술적 완성단계로 주로 저가형(가정용)에 적용되고 있고, 금속의 경우 기술개발 초기단계로 고가형의 산업용 프린터에 주로 사용되고 있다.

 

- 수지의 경우 플라스틱, Glass, CFRP와 같은 복합재료 등 거의 모든 재료가 사용되어 시제품, 완구 등에 적용되고 있으며, 기술적으로 완성단계에 있다.

 

- 금속의 경우 알루미늄, 티타늄이 많이 사용되어 의료, 기계부품 등에 적용되고 있으며, 이종재료 적층, 고정밀 적층, 적층률 향상 등에 초점을 맞춘 기술개발 초기단계에 있다.

 

<표> 3D 프린팅 소재의 적용 제품

자료 : 한국산업은행 기술평가부

 

 

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