5월 31, 2024

3D 프린팅 기술의 주요 유형

by Waylinl

Table of Contents

용융 증착 모델링(FDM)
광조형(SLA)
디지털 광 처리(DLP)
선택적 레이저 소결(SLS)
재료 분사(MJ)
주문형 드롭(DOD)
샌드 바인더 제팅
금속 바인더 제팅
직접 금속 레이저 소결(DMLS) / 선택적 레이저 용융(SLM)
전자빔 용융(EBM)
3D 프린팅으로 디자인을 현실로 만들어보세요
더 읽기

3D 프린팅은 많은 산업에 영향을 미쳐, 프로토타입, 맞춤형 제품, 심지어 복잡한 의료용 임플란트 제작까지 가능해졌습니다. 여러 가지 3D 프린팅 방법이 있지만 각각 고유한 강점과 이상적인 용도가 있지만 주요 유형을 이해하는 것이 중요합니다. 이 글에서는 가장 일반적인 3D 프린팅 기술의 기본, 응용 분야, 장단점을 살펴봅니다. 여기에는 FDM(Fused Deposition Modeling), SLA(Stereolithography), DLP(Digital Light Processing), SLS(Selective Laser Sintering), Material Jetting, Drop on Demand, Sand Binder Jetting, Metal Binder Jetting, DMLS(Direct Metal Laser Sintering), SLM(Selective Laser Melting), EBM(Electron Beam Melting)이 포함됩니다. 이러한 방법을 이해하면 필요에 맞는 올바른 3D 프린팅 방식을 선택할 수 있습니다.

간단한 비교 시트:

기술	사용된 재료	응용 프로그램	장점	단점
FDM	플라스틱	프로토타입, 모델	저렴하고 간단하다	낮은 품질
SLA	수지	매끄러운 프로토타입	훌륭한 세부 사항	더 비싼
에스엘에스(SLS)	폴리머 파우더	기능적인 부분들	튼튼하고 내구성 있는 부품	값비싼
재료 분사	광중합체	다중소재/색상 부품	훌륭한 세부 사항, 다양한 재료	제한된 재료
국방부	포토폴리머, 왁스	모델, 프로토타입	다양한 소재 활용 능력	느린 속도
바인더 제팅(모래)	모래, 바인더	금속 주조 금형	복잡한 디자인	제한된 응용 프로그램
바인더 제팅(금속)	금속분말, 바인더	금속 부품	디자인의 유연성	후처리가 필요합니다
디엠에스엘에스	금속 분말	기능성 금속 부품	고강도, 복잡한 형상	비싸고 재료가 제한적임
영어:	금속 분말	고성능 구성 요소	뛰어난 강도	매우 비싸다
디엘피(DLP)	수지	매끄러운 프로토타입	높은 정밀도	제한된 재료, 비싼

용융 증착 모델링(FDM)

FDM 3D 프린팅 작동 방식

FDM 가장 인기 있고 접근하기 쉬운 3D 프린팅 기술 중 하나입니다. 이 프로세스는 가열된 노즐을 통해 고체 플라스틱 필라멘트를 공급하여 작동합니다. 노즐은 플라스틱을 녹여 빌드 플레이트에 층층이 쌓아 디지털 디자인을 기반으로 3D 객체를 만듭니다.

일반적인 응용 프로그램

FDM/FFF는 프로토타입 제작, 제품 개발, 도구 및 고정 장치 제조, 컨셉트 모델, 아트 프로젝트, 취미 아이템 제작에 널리 사용됩니다. PLA, ABS, PETG, 특수 필라멘트와 같은 다양한 열가소성 소재를 활용할 수 있습니다.

장점

저렴한 입장 비용 데스크탑 3D 프린터
다양한 소재 선택 다양한 응용 프로그램을 위해
비교적 간단하고 안전한 과정

단점

다른 방법에 비해 해상도와 표면 품질이 낮음
인쇄물에 보이는 레이어 선
잠재적인 문제 휘거나 묶는 것과 같다

전반적으로 FDM/FFF는 좋은 균형을 이룹니다. 비용사용이 편리하고 다양한 분야에 적용이 가능하여 3D 프린팅 분야에서 인기 있는 선택이 되었습니다.

FDM/FFF is widely used for prototyping, product development, manufacturing tools and fixtures, as well as creating concept models, art projects, and hobby items.

광조형(SLA)

SLA 인쇄 프로세스

SLA는 액체 광중합 수지 통과 자외선(UV) 레이저를 사용하여 부품을 층층이 쌓아 올리는 3D 프린팅 기술입니다. 레이저 빔은 수지 표면에 각 층을 추적하여 선택적으로 응고시키고 3D 물체를 형성합니다.

주요 응용 분야

SLA는 일반적으로 치과, 보석 및 제품 제조와 같은 산업에서 매우 정확한 프로토타입, 인베스트먼트 주조 패턴 및 최종 사용 부품을 생산하는 데 사용됩니다. 매끄러운 표면 마감을 만들고 복잡한 세부 사항을 포착하는 기능은 이러한 응용 분야에 적합합니다.

장점

높은 정확도와 정밀도
우수한 표면 품질
복잡한 형상과 정밀한 특징을 인쇄할 수 있습니다.

단점

더 비싼 프린터와 재료 FDM 3D 프린팅과 비교
제한된 범위의 재료, 대부분 광중합 수지
지원 제거와 같은 사후 처리가 종종 필요합니다.
액상수지 취급으로 인한 잠재적 건강 및 안전 문제

SLA 기술은 비용이 많이 들지만 뛰어난 인쇄 품질과 세부 묘사 해상도를 제공하므로 여러 산업 분야에서 다양한 프로토타입 제작과 소량 생산 요구 사항에 적합합니다.

디지털 광 처리(DLP)

DLP 인쇄 작동 방식

디엘피(DLP) 는 광중합체를 사용하는 또 다른 3D 프린팅 기술이지만, 레이저 대신 프로젝터를 사용하여 수지 통의 전체 표면에 각 층의 단일 이미지를 플래시합니다. 이렇게 하면 물체의 전체 층을 한 번에 빠르게 경화합니다.

주요 응용 분야

DLP는 매우 정확한 프로토타입, 주조 패턴, 치과 모델 및 최종 사용 부품의 소량 생산을 생산하는 데 적합합니다. 속도가 빨라서 더 빠른 처리 시간이 필요한 애플리케이션에 유용합니다.

장단점

장점

SLA에 비해 인쇄 속도가 더 빠름
높은 정밀도와 분해능 능력
복잡한 형상을 인쇄할 수 있습니다

단점

FDM 프린터보다 비쌈
광중합체 기반의 제한된 재료 옵션
신중한 수지 취급이 필요합니다
추가 마무리/후 경화가 필요할 수 있습니다.

DLP는 FDM보다 비용이 더 많이 들지만 비교적 빠른 속도에서 매우 높은 해상도를 제공합니다. 복잡한 프로토타입, 주조 및 특수 생산 애플리케이션에 적합한 선택입니다.

선택적 레이저 소결(SLS)

SLS 인쇄 프로세스

선택적 레이저 소결(SLS) 고출력 레이저를 사용하여 작은 폴리머 분말 입자를 고체 구조로 융합시키는 3D 프린팅 공정입니다.레이저는 3D 모델을 기반으로 분말을 층별로 선택적으로 스캔하고 소결(함께 녹임)합니다.

제조 응용 프로그램

SLS는 항공우주, 자동차, 헬스케어와 같은 산업에서 기능적 프로토타입 및 최종 사용 생산 부품에 일반적으로 사용됩니다. 내구성과 내열성이 뛰어난 부품을 생산할 수 있어 제조 응용 분야에 적합합니다.

장점

지지 구조가 필요하지 않습니다
고강도, 기능성 부품을 생산합니다.
다양한 폴리머 소재 활용 가능

단점

고가의 산업용 프린터
다공성 표면 마감에는 후처리가 필요할 수 있습니다.
엄격한 운영 환경 요구 사항
소결되지 않은 분말의 재료 폐기물

SLS는 비용이 많이 들지만 내구성 있는 프로토타입과 강도와 내열성이 필수적인 최종 사용 생산 부품을 제조하는 데 이상적인 뛰어난 기계적 특성을 제공합니다.

재료 분사(MJ)

MJ 인쇄 프로세스

MJ 인쇄라고도 함 폴리젯 또는 멀티젯 프린팅은 액체 광중합체 재료를 선택적으로 분사하고 UV 조명을 사용하여 층별로 경화하는 3D 프린팅 기술입니다. 프린트 헤드는 빌드 재료와 지지 재료를 동시에 증착합니다.

일반적인 응용 프로그램

MJ는 제품 설계, 제조, 치과, 의료 및 보석과 같은 산업 전반에 걸쳐 매우 세부적인 프로토타입, 컨셉트 모델 및 최종 사용 부품을 생산하는 데 능숙합니다. 단일 빌드에서 여러 소재와 색상을 인쇄할 수 있는 기능으로 다재다능합니다.

장점

다양한 소재와 색상 인쇄 가능
높은 정밀도와 세밀한 디테일 해상도
매끄러운 표면 마감에는 최소한의 후처리가 필요합니다.

단점

더 비싼 프린터와 재료
지지 재료를 제거해야 합니다.
일부 기술에 비해 제한된 재료 성능

다양한 소재를 인쇄할 수 있는 능력과 높은 정확도를 갖춘 Material Jetting은 복잡한 디테일, 질감, 색상이 필수적인 요구 사항인 다양한 프로토타입 제작 및 생산 요구 사항을 충족합니다.

주문형 드롭(DOD)

DOD 인쇄 프로세스

드롭 온 디맨드(DOD) 3D 프린팅 액상 폴리머나 왁스와 같은 액체 재료를 빌드 플랫폼에 물방울 형태로 선택적으로 증착하여 작동합니다. 프린트 헤드가 플랫폼을 층층이 이동하면서 작은 노즐을 통해 물방울이 분사되어 3D 객체를 만듭니다.

산업 및 상업 용도

DOD는 일반적으로 시각화 모델, 컨셉트 프로토타입, 주조 패턴 및 소규모 생산에 사용됩니다. 제조, 항공우주, 자동차, 보석 제작 및 제품 디자인과 같은 산업에서 응용 프로그램을 찾습니다.

장점

다양한 소재와 색상을 인쇄할 수 있는 기능
후처리가 거의 필요 없는 매끄러운 표면 마감
소량 생산에 비용 효율적

단점

일부 기술에 비해 속도가 느림
제한된 재료 용량
종종 지원 구조가 필요합니다

다양한 소재를 인쇄할 수 있는 용량과 소량 생산에도 저렴한 비용이 특징인 DOD는 다양한 산업 분야에서 세부적인 모델, 프로토타입, 소량 생산 제품을 만드는 데 다재다능한 옵션으로 활용됩니다.

샌드 바인더 제팅

샌드 바인더 제팅 작동 방식

모래 바인더 제팅 모래와 액상 바인더라는 두 가지 재료를 사용하는 3D 프린팅 공정입니다. 모래 층을 증착하고 3D 모델 데이터를 기반으로 원하는 영역에 바인더를 적용하여 선택적으로 결합합니다. 이 공정은 단단한 모래 주형 또는 코어를 층별로 만듭니다.

응용 프로그램

샌드 바인더 제팅은 주로 주조소와 금속 주조 작업에서 금속 주조 공정을 위한 샌드 몰드와 코어를 빠르게 3D로 인쇄하는 데 사용됩니다. 복잡한 기하학적 설계를 가능하게 하고 기존 성형 기술에 비해 생산을 가속화합니다.

장점

모래 주형/코어 생산에 비용 효율적
복잡한 기하학적 모양의 인쇄가 가능합니다.
천연모래를 사용하여 친환경적입니다.

단점

인쇄된 금형은 강도가 제한되어 경화가 필요합니다.
해상도는 다른 3D 인쇄 공정보다 낮을 수 있습니다.
주로 모래 주형/코어 생산에 한정된 응용 프로그램

샌드 바인더 제팅은 주조 응용 분야에만 국한되지만, 금속 주조 공정을 위한 매우 복잡한 모래 주형과 코어를 빠르게 제작할 수 있는 비용 효율적인 적층 제조 솔루션을 제공합니다.

금속 바인더 제팅

금속 바인더 제팅 작동 방식

금속 바인더 제팅은 2성분 금속 분말 재료 시스템을 사용하여 레이어별로 부품을 제작합니다. 얇은 금속 분말 층이 증착되고, 액체 바인더가 3D 모델 데이터를 기반으로 선택적으로 결합하여 "녹색 부품"을 형성합니다. 이 녹색 부품은 탈지, 소결 및 침투와 같은 추가 처리를 거쳐 최종 고밀도 금속 구성 요소를 얻습니다.

응용 프로그램

이 첨가 기술은 항공우주, 자동차, 의료와 같은 산업에서 복잡한 기하학적 금속 부품과 구성 요소를 생산하는 데 사용됩니다. 맞춤형 금속 부품, 도구 및 기능적 프로토타입의 주문형 제조가 가능합니다.

장점

우수한 재료 특성을 지닌 고밀도, 고품질의 금속 부품을 생산합니다.
기존 방법으로는 어려웠던 디자인의 자유도와 기하학적 복잡성을 제공합니다.
다른 특정 금속 3D 인쇄 공정과 비교했을 때 경제적입니다.

단점

현재 호환 가능한 재료의 범위가 제한되어 있습니다.
탈지 및 소결 같은 추가 후처리 단계가 필요합니다.
최종 부품 품질은 공정 매개변수에 따라 달라질 수 있습니다.

설계상의 유연성, 비용 효율성, 그리고 완전 밀도의 금속 부품을 제작하는 기능을 결합한 금속 바인더 제팅은 산업용 금속 부품 생산 요구 사항에 점점 더 매력적인 선택으로 떠오르고 있습니다.

직접 금속 레이저 소결(DMLS) / 선택적 레이저 용융(SLM)

DMLS/SLM 인쇄 프로세스

DMLS 및 SLM 고출력 레이저를 사용하여 금속 부품을 층층이 쌓아 올리는 유사한 적층 제조 공정입니다. 미세한 금속 분말의 얇은 층을 고르게 펴고, 레이저는 3D 모델 데이터를 기반으로 분말 입자를 선택적으로 녹이거나 소결하여 금속을 융합하여 부품을 형성합니다.

주요 응용 분야

DMLS/SLM 기술은 항공우주 산업과 같은 산업 전반에 널리 채택됨, 자동차, 의료 및 치과에서 우수한 기계적 특성과 세부 분해능을 갖춘 매우 복잡하고 견고한 금속 부품을 생산할 수 있는 능력으로 인해 사용됩니다. 항공우주 산업에서 이들은 경량 구조 부품 및 엔진 부품에 사용됩니다. 자동차 부문에서 이들은 기능적 프로토타입과 생산 부품을 가능하게 합니다. 의료 응용 분야에는 환자 맞춤형 임플란트와 수술 가이드가 포함됩니다. 치과 내에서 DMLS/SLM은 크라운, 브릿지 및 탈착식 부분 의치 프레임워크 제조에 사용됩니다.

Medical applications include patient-specific implants and surgical guides.

장점:

우수한 재료 특성을 지닌 강력하고 고밀도의 금속 부품을 생산합니다.
기존 제조로는 구현하기 어려운 복잡한 형상 구현 가능
부품에는 후처리가 거의 필요하지 않거나 전혀 필요하지 않습니다.

단점:

값비싼 산업용 프린터 및 금속 분말
일부 기술에 비해 제한된 재료 선택
제거해야 할 지원 구조가 필요합니다.
높은 에너지 소모

뛰어난 설계 자유도와 견고한 기능성 금속 부품을 제작하는 능력을 결합한 DMLS와 SLM은 다양한 산업 분야에서 고성능 부품을 제조하는 데 활용도가 높은 솔루션입니다.

전자빔 용융(EBM)

EBM 작동 방식

EBM은 3D 프린팅 공정입니다 디지털 3D 모델에 따라 금속 분말 층을 선택적으로 녹이기 위해 고진공에서 초점 전자 빔을 사용합니다. 전자 빔은 금속 분말 입자를 가열하고 녹여서 융합하고 응고시켜 원하는 부품을 층층이 형성합니다.

고성능 애플리케이션

EBM 기술은 우수한 기계적 및 열적 특성을 가진 고품질의 완전 밀도 금속 부품을 생산하는 데 적합합니다. 항공기 엔진 부품 및 구조적 구성 요소를 위한 항공우주, 터빈 블레이드와 같은 고응력 구성 요소를 위한 자동차, 맞춤형 정형외과 및 치과 임플란트를 위한 의료, 가스터빈 및 발전 장비에 사용되는 부품의 에너지와 같이 고성능 구성 요소가 필요한 산업에서 응용 프로그램을 찾습니다.

high-performance components such as aerospace for aircraft engine parts and structural components

장점

뛰어난 기계적 특성을 갖춘 응력 완화 부품을 제작합니다.
대부분의 경우 지지 구조가 필요하지 않습니다.
일부 금속 3D 프린팅 공정과 비교했을 때 빠른 빌드 속도
다양한 고성능 금속소재 활용 가능

단점

매우 비싼 산업 장비 및 운영 비용
고도로 전문화된 시설과 숙련된 작업자가 필요합니다.
일부 기술에 비해 제한된 재료 호환성
빌드 챔버 치수로 인한 부품 크기 제약

높은 비용과 전문적인 운영 요구 사항에도 불구하고 EBM은 고성능 구성 요소에 의존하는 산업 전반의 까다로운 응용 분야에서 견고하고 높은 무결성을 갖춘 금속 부품을 생산하는 데 독보적인 이점을 제공합니다.

3D 프린팅으로 디자인을 현실로 만들어보세요

이 기사에서는 저렴한 프로토타입을 위한 데스크톱 FDM 및 SLA부터 내구성 있는 제조 부품을 위한 산업용 SLS까지 다양한 3D 프린팅 프로세스를 살펴보았습니다. 다중 소재 기술은 복잡하고 다채로운 물체를 가능하게 합니다. 직접 금속 레이저 소결 및 바인더 제트는 설계 유연성을 갖춘 고성능 금속 부품을 생산합니다. 전자빔 용융과 같은 특수 공정은 까다로운 산업을 위한 매우 견고한 부품을 만듭니다. 3D 프린팅이 개선된 소재, 더 빠른 속도 및 더 높은 정밀도로 진화함에 따라 소비자 및 산업 분야에서 채택이 증가할 것입니다. 아이디어를 현실로 바꾸기 위해 올바른 3D 프린팅 기술을 선택하십시오.

더 읽기

Back to 3D 프린팅 뉴스