3D시스템즈사의 3D프린팅 기술방식 분류

안녕하세요.

(주)메카피아 3D사업부입니다. 간밤에 비가 많이 내렸는데 출근들은 잘 하셨는지요?

메카피아 3D사업부에서는 3D프린터 및 소재 판매, 장단기 렌탈, 3D프린터 이용 시제품제작, 제품디자인, 3D모델링, 3D 역설계 등의 업무를 진행하고 있습니다.

문의 전화 : 1544-1605

이메일 : mechapia@mechapia.com

오늘 소개해드릴 내용은 미국 3D시스템즈사의 3D프린터입니다. 3D시스템즈는 SLA 방식의 원천 특허를 보유하고 있는 기업으로 잘 알려져 있으며 지속적인 인수합병으로 덩치를 키워왔는데요. CJP 방식의 컬러 3D프린터도 마찬가지입니다. 이후 프로젯이라는 라인업으로 업그레이드하여 선보이고 있구요.

현재 3D시스템즈사는 아래와 같은 3D프린팅 기술방식의 장비를 공급하고 있습니다만 대부분 산업용의 고가 장비가 대부분입니다. 물론 1천만원 언더의 가격대 장비도 있습니다.

1. DMP(메탈 파우더 파이버 레이저 소결)

사용 소재 : 알루미늄합금, 머레이징강, 스테인리스 스틸, 티타늄, 니켈, 코발트 크롬

2. SLS(플라스틱 파우더 CO2 레이저 소결)

사용 소재 : PP계열, 고강도, 나일론 등

3. SLA (광경화성수지 UV 레이저 경화)

사용 소재 : 플라스틱, ABS, 나일론, 복합재료 등

4. MJP(광경화성수지 제팅 UV 경화)

사용 소재 : ABS, PP, 캐스트, 크리스탈 등 

5. CJP(분말 파우더 컬러 잉크젯)

사용 소재 : 석고 파우더, 풀컬러 바인더 등

3D시스템즈사의 다양한 출력물 사진들입니다.

바로 아래 사진이 CJP 3D프린터로 출력한 피규어입니다. 풀컬러가 구현되는 몇 안되는 방식 중의 하나이지요~

CJP 방식 3D프린터는 현재 ProJet 260 Plus, 360, 460 Plus, 660 Pro, 860 Pro시리즈가 있는데 숫자가 높을수록 가격이이 비싸고 제품 출력물 사이즈가 큰 것으로 이해하면 됩니다.

특히 피규어나 실사 모델을 만들때 3D스캐너나 사진데이터 등을 이용하여 출력용 데이터를 생성하여 출력합니다만 DLP나 SLA 방식과 같은 광중합방식 3D프린터 보다 디테일은 좀 떨어지는 편입니다. 아무래도 분말을 소결하여 적층하다보니 액상의 소재를 경화시키는 방식보다는 정밀한 부분에서 차이가 있지만 단색으로만 출력이 가능한 SLA, DLP 방식에서는 구현하지 못하는 풀컬러 구현이 가능한 것이 최대 장점인 것 같습니다. 가장 많이 사용하는 장비 중의 하나인 660 Pro는 중대형 CMYK 풀컬러 프린터로 조형이 가능한 출력물 사이즈는 254x381x203mm입니다.

아래 출력물은 언뜻 보기에 FDM 방식의 3D프린터로 출력한 것 같기도 하지만 역시 액상의 광경화성수지를 사용하는 SLA 방식이나 MJP 방식에서 출력이 가능한 제품입니다.

이런 시제품을 개발하고 나서 직접 만들어볼 수 있다는게 3D프린터의 커다란 매력 중의 하나이지요~

예전에는 목업을 통해 시제품제작 의뢰를 하였지만 요즘은 3D프린터를 많이 활용하고 있습니다.

아래의 사람 얼굴이나 두개골 모형, 뼈 모형, 신장모형 등은 전부 CJP 방식의 3D프린터를 사용하여 출력한 것입니다.

다음은 DMP 3D프린팅 방식으로 금속 소재를 사용할 수 있는 3D프린터로 출력한 샘플입니다.

DMP Factory 500 모델의 경우 빌드 크기가 500x500x500mm이며 적층 두께는 20~100 마이크로미터입니다. 현재 10여가지의 재료를 사용할 수 있다고 합니다.

아래 투명한 소재로 출력한 것은 SLA(Stereolithography Apparatus)방식 3D프린터 출력물입니다. 액상 소재를 사용하는 이 방식들은 출력물의 디테일이 뛰어나서 단색으로 출력한 후에 도색이나 도금을 통하여 후처리를 해서 상품 판매하는 경우도 많습니다.

아래는 DMP 방식 출력물입니다.

금속소재 샘플이 병에 담겨있습니다. 제조산업 분야에서 특히 관심을 갖는 금속 소재 3D프린터는 향후 많은 발전이 있을 것으로 기대합니다.

SLA 방식 3D프린터도 기술발전이 이루어지고 있는 분야로 장비의 가격이나 소재 가격도 대중화된다면 더욱 다양한 산업 분야에서 활용이 가능해질 것 같습니다.