2D & 3D Technology 전문기업 (주)메카피아의 3D사업부입니다.

안녕하세요.

2D & 3D Technology 전문기업 (주)메카피아의 3D사업부입니다.

오늘은 3D프린터의 종류 중에서 다양한 색상의 구현과 분말(석고 파우더)소재를 사용하는 3D프린터에 대해서 알려드리겠습니다.

마치 밀가루와 같이 하얀색상의 분말 위에 프린터 헤드가 칼라잉크와 바인더를 분사하면서 조형해나가는 방식으로 분말 속에서 조형이 되므로 별도의 서포트가 필요없습니다.

이런 3D프린팅 기술 방식은 PBP(Power Bed & Inkjet head 3D Printing) 방식으로 3D시스템즈사가 인수한 Z코포레이션에서 개발했을 당시는 3DP 방식으로도 불렸으며 CJP(Color Jet Printing)방식이라고도 부릅니다.

Z-Corp의 3DP 3D프린터

3D시스템즈사에서는 프로젯(ProJet)이라는 명칭으로 제품을 판매하고 있습니다. 컬러 프린팅에 흔히 사용하는 기종은 ProJet 660 Pro라는 비교적 고가의 장비가 많이 사용되고 있습니다. 3D시스템즈사가 인수하면서 장비가 업그레이드 되었습니다.

출력물 회수 과정

출력을 마치고 조형물을 꺼내면 마치 석고물처럼 나오는데 하얀 분말 가루로 덮혀 있습니다. 이 분말을 에어와 솔로 깨끗하게 청소한 후에 경화본드액을 뿌려주면 색상이 살아나면서 경화됩니다.

바닥에 떨어뜨리면 깨질 수 있는 단점이 있답니다~

사용 소재

참고 3d프린팅 방식

구분	세부 내용	사례(예시)
3D프린터 기술방식	광중합방식(PP)	SLA, DLP 등
	재료압출방식(ME)	FFF, FDM 등
	분말적층용융방식(PBF)	SLS, EBM, SLM 등
	재료분사방식(MJ)	MJM, Polyjet 등
	접착제 분사방식(BJ)	3DP, CJP, MJP 등
	고에너지직접조사방식(DED)	DMT, DMD 등
	Sheet Lamination	LOM, UAM 등
소재	열가소성 플라스틱(Thermoplastic)	PLA, ABS, PVA, HPS, Polycarbonate, Nylon, Polyphenylsulfone, ULTEM, PEEK, 등
	파우더	Polyamide, Alumide, Multi-color
	레진(액체)	고정밀UV레진, 페인트형 레진, 투명레진
	금속	티타늄, 스테인레스스틸, 동(Bronze), Brass, 은(Silver), 금(Gold)
	세라믹	유리, 알루미나, 실리카 분말 등
	바이오소재	바이오잉크 등

CJP 방식은 기종에 따라 풀컬러 출력 또는 256(CMYK)컬러 출력이 가능한데요. 아무래도 풀컬러 출력을 할 수 있는 기종이 좋겠지요. 하지만 장비 가격이나 소재비 및 유지보수비 등을 충분히 고려하시고 도입 결정을 해야할 것 같습니다.

배보다 배꼽이 더 클 수도 있으니까요.

하지만 좀 탐나긴 하는 3D프린터 중에 하나이긴 합니다. 전문적으로 사용하시는 기업에서는 중고를 사서 사용하기도 한다지요~

3D프린터만 있다고 해서 될 일은 아니고 인물이나 반려동물 등을 제대로 출력하려면 전문 디자이너가 반드시 필요합니다.

사장님이 무조건 돈 투자해서 장비만 샀다가는 낭패를 볼 수 있다는.....

3D모델링의 데이터 획득은 3차원 캐드로 모델링하는 방법도 있고 3D스캐너, 고해상도 사진촬영(디지털카메라 등)하여 디자이너가 전문 소프트웨어를 이용하여 터칭, 보정 작업을 해서 출력할 수 있는 파일로 생성해 주어야 합니다.

아래와 같은 시스템이 디지털카메라를 이용하여 모델의 데이터를 얻는 포토스캐닝 시스템입니다.

여기서 1차로 얻어지는 데이터의 품질이 좋을수록 뒤에서 작업하는 디자이너의 시간을 단축할 수가 있겠지요~

카메라가 많으니 동시에 촬영하면 백여장의 사진이 컴퓨터로 들어옵니다.

아래와 같이 모듈카메라와 LED를 이용한 포토스캐닝 시스템도 있습니다.

아무래도 해상도가 높은 카메라 시스템으로 촬영해야 고품질의 해상도를 지닌 데이터를 얻을 수가 있을 것입니다.

그리고 이 3D스캐닝 시스템은 비단 3D프린팅에만 활용하는 것이 아니라 이 데이터로 게임, 패션 등 다양한 분야에서 활용 가능합니다.

아래 모델은 스캐닝한 데이터를 가지고 보정하여 FFF, DLP 방식 등의 프린터로 출력한 후에 솜씨 좋은 디자이너가 색칠을 한 것입니다. 

이 도색 작업을 잘 하면 컬러프린팅한 듯 제법 그럴싸하게 나온답니다.

제조업용 역설계용 3D스캐너는 핸디형도 있고 거치형도 있는데 가격들이 후덜덜합니다.

좀 맘에 들면 수천만원에서 억원 이상까지 장난 아닙니다.ㅜㅜ

핸디형은 휴대성이 가벼운 장점이 있구요. 아래 동영상과 같이 자동차 부품이나 기계부품 등의 역설계가 필요시에 활용하면 유용한 장비가 되겠습니다.

CJP 3D프린팅 반려동물 및 인물 3D피규어 제작 결과물

실제 출력된 조형물들입니다. 사람이 색칠한 것이 아니라 컬러로 출력된 것입니다.

스캐닝한다고 바로 출력할 수 있는 데이터가 나오는 것이 아니기 때문에 디자이너의 손길이 많이 필요합니다. 고퀄리티를 요구할수록 가격도 비싸지고 그만큼 제작 비용도 많이 들겠지요~

조형물의 내부를 꽉채우면 소재도 많이 사용되고 출력시간도 많이 걸리게 되어 출력물의 밑면을 보면 구멍같은 것이 있습니다. 이쪽으로 재료가 빠지게끔 하는 것이지요. 이런 것은 DLP나 SLA 방식에서도 사용한답니다.

많이 이쁘지만 이 정도 출력 가격이면 반려동물 한마리 더 분양받을 수 있지 않을까요?

물론 비싼 품종은 제외하구요 ㅎㅎ

귀여운 야용이입니다.^^

출력물의 크기에 따라 단가가 정해지니 참고하시기 바랍니다.