'가격도 품질도 제각각' 3D 프린팅 기술 9종 라운드업
* 본 기사는 네트워크월드 줄리 사틴 기자의 글을 기반으로 작성됐다. ciokr@idg.co.kr
기술 1: FDM 무엇인가: Fused Deposition Modeling (스트라시스가 상표권을 등록한 특허 받은 첨삭 제조 공법) 발명자: 스콧 크럼프(Scott Crump) 년도: 1980년대 말 재료: 플라스틱이 가장 흔하지만, 기타 복합 소재 또한 사용되고 있다. 공정: 액화 상태의 물질이 노즐을 통합 압출된다. 노즐은 각 층이 더해질 때까지 하강하는 빌드(Build) 플랫폼 위를 이동한다. 즉 용해된 얇은 열가소성 수지 라인이 3D 디자인 패턴을 따라 플랫폼 위에 압출되는 방식이다. 재료는 적층된 후 단단해진다. 가격 범위: 200 ~ 1만 8,000 달러 판매처: 스트라시스, 메이커봇, 3D 시스템즈, 팹앳홈(Fab@Home), 솔리드 콘셉츠(Solid Concepts)
1
FDM 기술로 출력된 결과물
2
기술 2: FFF 무엇인가: Fused Filament Fabrication (FDM과 유사하지만 상표권이 등록되지는 않음) 발명자: 스콧 크럼프(Scott Crump) 년도: 1980년대 말 재료: 플라스틱이 가장 흔하지만, 기타 복합 소재 또한 사용되고 있다. 공정: 액화 상태의 물질이 노즐을 통합 압출된다. 노즐은 각 층이 더해질 때까지 하강하는 빌드(Build) 플랫폼 위를 이동한다. 즉 용해된 얇은 열가소성 수지 라인이 3D 디자인 패턴을 따라 플랫폼 위에 압출되는 방식이다. 재료는 적층된 후 단단해진다. (FDM 방식과 거의 같다.) 가격 범위: 200 - 1만 8,000 달러 판매처: 스트라시스, 메이커봇, 3D 시스템즈, 팹앳홈, 솔리드 콘셉츠
3
FFF 기술로 출력된 결과물
4
기술 3: SLA 무엇인가: Stereolithography (고품질 표면 마감과 디자인 정확도). 또한 DLP라는 명칭로도 알려짐(Digital Light Processing, 수지를 경화시키기 위해 레이저 대신에 디지털 조명 처리기를 사용하는 유사 공정.) 발명가: 척 헐(Chuck Hull), 3D 시스템즈 년도: 1984 재료: ABS (Acrylonitrile Butadiene Syrene), PC (Polycarbonate), PP (Polypropylene) 플라스틱에 투명한 고열 소재 등의 기타 재료 추가. 공정: UV 레이저가 액체 경화형 광중합체 수지가 담긴 트레이를 가로질러 이동한다. 빌드 플랫폼이 트레이로부터 상승하면서 한 번에 한 층씩 경화된다. 객체가 인쇄된 후, 화학조에서 세척하고 UV 오븐에서 경화한다. 가격 범위: 600 ~ 5만 달러 판매처: 3D 시스템즈, 폼랩스(Formlabs), 인비전텍(Envisiontec)(DLP), ZCorp(DLP)
5
SLA 기술로 출력된 결과물
6
기술 4: DLP 무엇인가: SLA와 유사하지만 수지를 경화하는 레이저 대신에 디지털 조명 처리기를 사용한다. 대표 프린터: 솔리데이터(Solidator) DLP 데스크톱 3D 프린터 기업/설립자: 탠저블 엔지니어링(Tangible Engineering), 사장 겸 CEO 팀 피셔(Tim Fischer) 프린터 비용: 4,950 달러 소프트웨어: 솔리데이터 스튜디오(Solidator Studio) 운영 체제: 윈도우 XP/7/8, 맥 OS X, 리눅스 연결성: 무선 LAN, 이더넷(Ethernet), USB 솔리데이터 재료: 대략적으로 PLA(약 85D)와 값이 동일하고 ABS(약 75D)보다 단단하며 POM(약 80D)보다 단단한 솔리데이터 맞춤형 액체 플라스틱 수지 재료(매니큐어와 비슷). D는 경도의 측정 단위인 듀로미터(Durometer)를 뜻한다. 비용은 리터당 50달러다. 1리터로 8인치 에펩탑을 약 28개 인쇄할 수 있다.
7
DLP 기술로 출력된 결과물
8
기술 5: SLS 무엇인가: Selective Laser Sintering 발명가: 칼 데카드(Carl Deckard) 박사와 조 비먼(Joe Beaman) 박사가 텍사스대학교(University of Texas)에서 개발하고 특허를 취득했다. 관련 신생 기업 DTM은 2001년 3D 시스템즈가 인수했다. 년도: 1980년대 중반 재료: 나일론(깔끔하고 유리 함유 기타 충전재), 폴리스티렌, 금속(철, 티타늄, 합금), 합성물, 녹사(green sand) 등의 고분자를 포함하는 분체 재료 공정: 고출력 레이저로 분체 입자를 3차원 객체로 결합시킨다. 단면을 스캔한 후에 층들을 이어 붙인다. 새로운 층이 추가되면서 베이스가 낮아진다. 가격 범위: 최대 25만 달러 판매처: EOS와 3D 시스템즈
9
SLS 기술로 출력된 결과물
10
기술 6: DMLS 무엇인가: Direct Metal Laser Sintering (일반 용어: MLS: Metal Laser Sintering) 발명가: 한스 J. 랭거(Hans J. Langer) 박사와 한스 슈타인비췰러(Hans Steinbichler) 박사가 설립한 EOS GmbH 일렉트로 옵티컬 시스템즈(Electro Optical Systems) 년도: 1989 재료: 스테인리스 스틸, 마레이징 강철, 코발트 크로뮴, 인코넬(Inconel) 625 및 718, 티타늄 Ti6Alv4 공정: 섬유 레이저가 기초 위에서 재료를 밀고 있는 미세 금속 분체를 녹여 각 층을 이어 붙여 객체를 구성한다. 새로운 층이 추가되면서 베이스가 낮아진다. 가격 범위: 최대 60만 달러 판매처: EOC, 3D 시스템즈
11
DMLS 기술로 출력된 결과물
12
기술 7: SLM 무엇인가: Selective Laser Melting 발명가: F&S 스테레오리소프래피테크닉(Stereolithographietechnik) GmbH의 디터 슈바르츠(Dieter Schwarze) 박사와 매티아스 포켈레(Matthias Fockele) 박사 그리고 ILT 연구원 빌헬름 마이너스(Wilhelm Meiners) 박사와 콘라드 비쎈바하(Konrad Wissenbach) 박사 년도: 1995 재료: 분무 형태의 스테인리스 스틸, 공구강, 코발트 크롬, 티타늄, 알루미늄 공정: 고출력 레이저 빔이 미세 금속 분체를 융합시켜 3차원 금속 부품을 제작한다. 레이저 소결(Sintering)으로 알려져 있는 SLM 공정은 사실 금속을 하나의 균일한 덩어리로 녹이며, 이는 에너지원으로 전자 빔을 사용하는 EBM(Electron Beam Melting)에 더 가깝다. 상품명으로 DMLS와 레이저쿠싱(LaserCusing) 등이 있다. 가격 범위: 최대 50만 달러 판매처: 리얼라이저(ReaLizer), 레니쇼우(Renishaw)
13
SLM 기술로 출력된 결과물
14
기술 8: SHS 무엇인가: Selective Heat Sintering 발명가: 블루프린터(Blueprinter) ApS, 특허 받은 SHS(Selective Heat Sintering) 기술이 있는 덴마크의 신생 기업. 년도: 2009 재료: SHS 기술에 최적화된 열가소성 수지 분체 공정: 열전사 프린터 헤드를 이용하는 소경, 즉 프린터가 빌드 체임버(Chamber)에 얇은 플라스틱 분체 층을 확산시킨 후, 열전사 프린터 헤드가 움직이면서 단면의 그림을 플라스틱 분체 층으로 용해시킨다. 객체는 용해되지 않은 분체로 둘러 쌓인 체임버 내에 구성된다. 가격 범위: 최대 2만 5,000 달러 판매처: 블루프린터 ApS
15
SHS 기술로 출력된 결과물
16
기술 9: 폴리제트(PolyJet) 3D 프린팅 발명가: 오브젝트(Object)의 라미 보넨(Rami Bonen), 게르손 밀러(Gershon Miller), 하난 고테이트(Hanan Gotaiit). 스트라시스와 합병됐다. 년도: 1998 재료: 7가지 종류의 재료. 투명한 고온의 고체 불투명 폴리프로필렌 유사 소재, 다양한 색상의 고체 불투명 재료 4가지와 투명 재료(베로클리어(VeroClear), 고온 소재(RGD525), 폴리프로필렌 유사 소재(듀러스화이트(DurusWhite)) 공정: 잉크젯 문서 인쇄와 유사하지만 종이에 잉크를 사용하는 대신에 액체 광중합체 층이 빌드 트레이 위에 쏟아지고 UV로 경화시킨다. 객체가 생성될 때까지 얇은 층이 적층된다. 가격 범위: 1만 5,000 ~ 75만 달러 판매처: 스트라시스
17
폴리제트 3D 프린팅 기술로 출력된 결과물
18
