3D 프린팅 FAQ

3D 프린팅은 정식 명칭으로는 적층 제조(Additive Manufacturing, AM) 라고 하며 , 디지털 파일을 이용하여 3차원 물체를 제작하는 공정입니다. 재료를 깎아내는 절삭 가공(CNC) 방식과는 달리, 3D 프린팅은 부품을 층층이 쌓아 올립니다. 이 공정을 통해 기존의 기계 가공이나 사출 성형으로는 제작이 불가능하거나 비용이 너무 많이 드는 복잡한 형상, 내부 격자 구조, 유기적인 형태 등을 구현할 수 있습니다. 3D 프린팅은 ASTM F2792 표준 에 의해 정의됩니다.

Boona Prototypes에서는 산업용 적층 제조(AM) 서비스를 세 가지 주요 기술로 분류합니다.

• SLA(스테레오리소그래피): 자외선 레이저를 사용하여 액체 수지를 경화시켜 단단한 플라스틱으로 만듭니다. 표면 마감이 뛰어나고 정밀한 디테일을 표현하는 데 가장 적합합니다.

• SLS(선택적 레이저 소결): 고출력 레이저를 사용하여 미세한 고분자 분말 입자(일반적으로 나일론)를 융합하는 방식입니다. 복잡한 형상을 가진 기능성 부품이나 지지 구조물이 필요 없는 부품 제작에 가장 적합합니다.

• SLM/DMLS(선택적 레이저 용융): 고에너지 레이저를 사용하여 금속 분말(예: 알루미늄, 티타늄)을 완전히 용융시켜 고체 금속 부품을 만듭니다. 높은 강도가 요구되는 항공우주 및 의료 분야에 가장 적합합니다.

선택은 애플리케이션에 따라 다릅니다.

• 표면 마감: SLA는 사출 성형과 유사한 매끄러운 표면(Ra < 1μm)을 제공하여 시각적 프로토타입 및 마스터 패턴 제작에 이상적입니다. SLS는 거칠고 모래알 같은 질감(Ra ~5-10μm)을 나타냅니다.

• 강도 및 내구성: SLS 부품(나일론 PA12)은 기계적 강도가 뛰어나고 내열성이 우수하여 기능 테스트 및 스냅핏에 적합합니다. SLA 수지는 시간이 지남에 따라 취성이 생기고 자외선에 민감해질 수 있습니다.

• 지지 구조: SLA 방식은 제거해야 하는 지지 구조가 필요합니다. SLS 방식은 (소결되지 않은 분말에 의해) 자체 지지되므로 복잡한 맞물림 부품 제작이 가능합니다.

당사는 다양한 종류의 엔지니어링 등급 재료를 제공합니다.

• SLA 수지: ABS 유사(강성), PC 유사(투명), PP 유사(유연성), 고온 수지(최대 250°C의 열 변형 저항성).

• SLS 분말: 강성을 위해 나일론 12(PA12), 유리섬유 강화 나일론(PA12-GF)을 사용하고, 고무와 같은 탄성을 위해 TPU를 사용합니다.

• 금속 분말(SLM): 스테인리스강(316L), 알루미늄(AlSi10Mg), 티타늄(Ti6Al4V), 마레이징강.

적층 제조에서 허용 오차는 재료 수축률과 레이저 스팟 크기의 영향을 받습니다.

• SLA: 일반적으로 ±0.1mm (또는 치수의 ±0.15% 중 더 큰 값).

• SLS: 일반적으로 ±0.3mm (또는 치수의 ±0.3%)입니다.

• 금속(SLM): 일반적으로 ±0.1mm ~ 0.2mm.

• 참고: 중요 부위(예: 베어링 보어)의 경우, 가공 여유분을 남겨두고 CNC 가공(하이브리드 제조)으로 마무리하여 IT7 정밀도를 달성하는 것을 권장합니다.

네. DMLS/SLM 기술은 밀도가 99.5% 이상인 고밀도 금속 부품을 생산합니다. 기계적 특성(인장 강도, 항복 강도)은 주조 금속과 유사하거나 때로는 능가합니다. 그러나 단조 금속이나 CNC 가공 금속(등방성)과 달리, DMLS/SLM 부품은 약간의 이방성 (Z축 방향으로 강도 차이)을 나타낼 수 있습니다. 이러한 내부 응력을 완화하기 위해 열처리(HIP)와 같은 후처리 공정이 종종 사용됩니다.

업계 표준 형식은 STL(Standard Triangle Language) 또는 OBJ 입니다.

• 요구 사항: 파일은 "밀폐된" 메쉬(매니폴드)여야 합니다. 즉, 표면에 구멍이 없고 모든 법선이 바깥쪽을 향해야 합니다.

• 해상도: STL 파일은 현 높이/편차가 약 0.01mm~0.05mm가 되도록 내보내주세요. 해상도가 너무 낮으면 폴리곤이 눈에 띄게 나타나고, 해상도가 너무 높으면(수백 MB) 슬라이싱 소프트웨어가 오류를 일으킬 수 있습니다. STEP/STP 파일 도 지원하며 , 저희가 변환해 드립니다.

• SLA(대형 포맷): 최대 800 x 600 x 400 mm.

• SLS: 최대 350 x 350 x 400 mm.

• 분할: 제작 용량보다 큰 부품의 경우, 디지털 모델을 여러 부분으로 나누어 각각 출력한 후 산업용 접착제를 사용하여 접합할 수 있습니다. 사포질과 도색 후에는 접합 부분이 거의 보이지 않습니다.

3D 프린팅된 가공되지 않은 부품은 종종 후처리가 필요합니다.

• 표준 공정: 지지대 제거 및 샌드블라스팅(분말/잔여물 제거).

• 미적 요소: 프라이머 도장, 색상 맞춤(팬톤/RAL), 투명 코팅(투명 SLA 부품용).

• 기능: 증기 평활화(SLS 공정에서 표면 밀봉용), 나사산 삽입(열 접착), 전기 도금.

• 다음과 같은 경우 3D 프린팅을 선택하세요. 소량 생산(1~50개)이 필요한 경우, 형상이 매우 복잡한 경우(예: 내부 채널), 또는 납기가 중요한 경우(24~48시간).

• CNC 가공은 다음과 같은 경우에 선택하십시오: 대량 생산(50개 이상), 특정 재질 특성(진정한 금속/플라스틱 합금), 정밀한 공차(0.05mm 미만), 또는 도장 없이 뛰어난 표면 마감이 필요한 경우.

MJF는 HP의 첨단 분말 베드 기술입니다. SLS와 마찬가지로 나일론(PA12) 소재를 출력 하지만, 레이저 대신 융합제를 사용합니다.

• 장점: MJF는 SLS에 비해 배치 생산 속도 가 빠르고 , 더 높은 등방성 강도 (Z축 방향으로 더 강함)를 가진 부품을 생산합니다.

• 마감: MJF 부품은 자연스러운 회색/검은색이며, SLS의 설탕 같은 질감보다 표면이 더 매끄럽습니다.

• 최적 사용 용도: 기능성 최종 부품 및 소량 생산(50~500개 이상).

네. 저희는 대형의 견고한 부품 제작에 산업용 FDM 프린터를 사용합니다. FDM 방식은 적층선이 눈에 띄게 드러나는 단점이 있지만(SLA 방식보다 미관상 떨어짐), ABS, 폴리카보네이트(PC) , ULTEM 9085(난연성)와 같은 고성능 열가소성 수지를 사용할 수 있다는 장점이 있습니다. FDM 방식은 최대 1미터 크기의 대형 자동차 지그, 고정구, 내구성 있는 하우징 등을 출력하는 데 표준으로 사용됩니다.

가격은 주로 다음 요인에 의해 결정됩니다:

1. 재료량: 사용된 수지 또는 분말의 양(cm³).

2. 출력 시간: 높이가 높은 부품일수록 출력 시간이 더 오래 걸립니다.

3. 방향: 부품의 위치는 지지대 사용량과 시간에 영향을 미칩니다.

• 비용 절감 팁: 부품의 속을 비우고 (배출구를 만들어) 가공하는 것이 재료 사용량과 비용을 최대 50%까지 줄이는 가장 효과적인 방법입니다.

• 표준 소요 기간: 플라스틱 부품(SLA/SLS/MJF 방식)은 영업일 기준 2~3일입니다.

• 긴급 서비스: 긴급한 시제품 제작을 위해 24시간 내 제작 이 가능합니다.

• 금속(DMLS): 응력 제거 및 빌드 플레이트에서 와이어 절단 작업이 필요하므로 일반적으로 5~7영업일이 소요됩니다.

• 해외 배송: 저희는 DHL/FedEx Priority 서비스를 이용하여 대부분의 국가에 2~4일 내에 배송합니다.

네. 100개에서 1,000개 사이의 수량 생산에는 3D 프린팅(특히 MJF 또는 SLS 방식) 이 사출 성형 보다 저렴하고 빠른 경우가 많습니다. 금형 비용이 없고 툴링 제작에 필요한 시간도 전혀 없기 때문 입니다 . 이는 강철 금형 제작을 기다리는 동안 제품을 시장에 출시하는 "임시 생산"이나 시범 생산에 이상적입니다.

구조적 안정성을 확보하고 뒤틀림을 방지하기 위해:

• SLA/레진: 최소 0.6mm (0.8mm가 더 안전함).

• SLS/MJF(나일론): 최소 0.8mm.

• 금속(DMLS): 최소 1.0mm.

• FDM: 최소 1.2mm.

• 참고: 넓은 평면은 뒤틀림을 방지하기 위해 더 두꺼운 벽(2mm 이상)이나 보강재가 필요합니다.

• 일반적으로는 아닙니다 . SLS/MJF 부품은 다공성이지만, SLA 부품은 고체 상태이며 시간이 지남에 따라 수분을 흡수할 수 있습니다.

• 해결 방법: 매니폴드, 병 또는 방수 케이스의 경우, 표면을 완전히 밀봉하기 위해 나일론 재질에는 증기 평활 처리를 , SLA 재질에는 고광택 투명 코팅/에폭시 실러를 도포하는 것을 권장합니다.

M4 이상의 나사산은 출력할 수 있지만, 플라스틱 나사산은 몇 번 사용하면 마모 됩니다.

• 엔지니어링 권장 사항: 표준 구멍을 설계하고 황동 열경화성 인서트를 요청하십시오 . 당사는 출력물에 이 인서트를 설치하여 전자 장비 케이스에 적합한 견고하고 재사용 가능한 금속 나사산을 제공합니다.

일반적인 산업용 수지와 분말은 식품 안전 기준을 충족하지 않습니다.

• 옵션: 당사는 ISO 10993(피부 접촉) 기준을 충족하는 특정 생체 적합성 수지 (예: 치과용 SG) 또는 의료용 나일론 PA12를 제공합니다 . 식품 접촉 시에는 식품 안전 인증을 받은 코팅을 적용해야 합니다.

• FDM/SLA 방식: 일반적으로 이방성 소재입니다 . 적층 구조가 형성되는 Z축 방향의 강도가 약합니다.

• SLS/MJF: 거의 등방성 . 이 융합 공정을 통해 X, Y, Z 방향으로 거의 동일한 강도를 가진 부품이 생성되므로 기능성 기계식 클립 및 기어에 탁월한 성능을 발휘합니다.

• 강성: SLS/MJF 방식으로 제작된 유리섬유 강화 나일론(PA12-GF) 은 매우 단단하고 변형에 대한 저항성이 뛰어납니다.

• 열/화학적 특성: PEEK 또는 ULTEM (FDM 방식)은 항공우주 등급의 내열성과 알루미늄에 필적하는 강도를 제공합니다.

• 충격 시험: 낙하 시험에는 폴리카보네이트(PC) 또는 고강도 ABS 유사 수지가 가장 적합합니다.

네, SLA 투명 레진 (예: Somos WaterShed)을 사용합니다.

• 공정: 가공 전 부품은 불투명하거나 반투명합니다. 광학적으로 투명한 (유리처럼) 표면을 얻으려면 " 미러 폴리싱 및 투명 코팅" 마감 처리를 지정해야 합니다. 이 처리 과정에서는 부품을 수작업으로 샌딩하고 코팅합니다. 렌즈, 광섬유, 유체 시각화에 이상적입니다.

나일론 PA12(SLS/MJF)는 내구성이 뛰어나고 가벼우며 흠집이 나지 않아(고정하는 부품에 흠집을 내지 않음) 고정 장치 제작에 업계 표준으로 사용됩니다. 대형 조립 지그의 경우 FDM ABS/ASA가 비용 효율적인 선택입니다.

증기 평활화는 SLS/MJF 부품의 화학적 마감 공정입니다. 이 공정은 미세한 수준에서 부품의 외부 표면을 녹입니다.

• 결과: 거칠고 설탕처럼 끈적이는 표면을 사출 성형과 유사한 매끄럽고 반광택 마감 으로 바꿔줍니다 . 또한 표면을 밀봉하여 박테리아 번식과 수분 흡수를 줄여줍니다.

예.

• 도장: SLA 부품의 경우, 모든 팬톤 또는 RAL 코드 에 맞춰 자동차용 페인트를 조색합니다.

• 염색: SLS/MJF 나일론의 경우, 침지 염색(일반적으로 검정, 빨강, 파랑)을 사용합니다. 염료가 표면(0.2mm 깊이)에 침투하므로 페인트처럼 벗겨지거나 떨어지지 않습니다.

저희는 "분할 후 접합" 기법을 사용합니다.

1. 저희 엔지니어들은 고객님의 대형 CAD 모델을 서로 맞물리는 키/핀을 사용하여 여러 부분으로 절단합니다.

2. 각 부분을 따로 인쇄합니다.

3. 산업용 접착제로 접착하고 이음새를 사포질합니다.

4. 결과: (자동차 범퍼처럼) 하나의 유닛처럼 보이고 기능하는 거대한 부품.

네. 출력 외에도 헬리코일, 나사산 삽입물, 핀 등을 설치해 드릴 수 있습니다 . 또한 여러 부품으로 구성된 출력물을 조립하고 접착하여 바로 사용할 수 있는 하위 조립품을 고객님께 배송해 드립니다.

물론입니다. 저희는 엄격한 기밀 유지를 원칙으로 업무를 진행합니다.

• 파일을 업로드하시기 전에 기밀유지협약(NDA)을 체결하는 데 동의합니다 .

• 고객님의 데이터는 안전하고 암호화된 서버에 저장되며, 고객님의 프로젝트를 직접 담당하는 엔지니어만 접근할 수 있습니다. 당사는 설계 정보를 제3자와 공유하지 않습니다.

네. 요청하시면 제공해 드립니다.

• 물질 데이터 시트(MDS) 및 분석 증명서(COA).

• 치수 검사 보고서 (좌표측정기 또는 스캐너 사용)를 통해 주요 공차를 확인합니다.

• 금속 부품 열처리 보고서 .

정확한 분석을 위해 3D 파일( STEP, STP 또는 IGES 형식을 권장하며, STL 파일도 사용 가능합니다)을 [ 온라인 견적 양식 ]에 업로드해 주세요. 재질, 수량 ​​및 마감 요구 사항을 알려주시면, 저희 엔지니어가 2~8시간 이내에 설계 용이성 분석(DFM) 및 견적을 제공해 드립니다.

이는 예산 계획에 매우 중요합니다.

• 1~50개: 3D 프린팅 이 일반적으로 가장 저렴합니다(금형 제작 비용 없음).

• 50~200개 수량: 특히 단순 금속 부품의 경우 CNC 가공이 경쟁력을 갖게 됩니다.

• 200~500개: 진공 주조 (실리콘 성형)는 플라스틱 부품 생산에 이상적인 중간 단계입니다.

• 1,000개 이상 생산 시: 사출 성형이 단가 측면에서 유리합니다.

네, 특정 용도에 한해서 그렇습니다. PEEK 및 ULTEM 9085 와 같은 고성능 폴리머 (FDM 방식으로 출력)는 높은 강도 대 무게 비율과 뛰어난 내열성(최대 250°C)을 제공합니다. 또한 알루미늄보다 가볍고 전기 절연성이 뛰어나 항공우주 분야의 덕트 및 자동차 엔진룸 부품에 이상적입니다.

AM에서 가장 큰 과제는 일관성 유지입니다. 우리는 다음과 같은 방법으로 이를 해결합니다.

• 고정된 매개변수: 모든 작업에서 동일한 기계 설정, 방향 및 재료 배치를 사용합니다.

• 분말 교체율: SLS/MJF의 경우, 일관된 기계적 특성을 보장하기 위해 신규 분말과 재활용 분말의 비율(일반적으로 50/50)을 엄격하게 관리합니다.

증기 평활화(화학적 연마)는 SLS/MJF 부품을 단순히 반짝이게 하는 것 이상의 효과를 냅니다.

• 방수성: 나일론의 다공성 표면을 밀봉하여 공기 밀폐 및 방수 기능(IP67 등급)을 제공합니다.

• 항균성: 미세한 요철을 매끄럽게 처리하여 세균 번식을 방지하므로 의료기기 및 식품 접촉 기기 표면에 사용하기에 적합합니다.

• 강도: 파단 시 신장률(유연성)을 크게 향상시킵니다.

플라스틱에 직접 탭을 내는 것은 약하고 마모가 빨리 진행됩니다.

• Boona 표준: 당사는 열가소성 프린트물(FDM/SLS/MJF)에 황동 열경화 인서트를 설치합니다 . 녹은 플라스틱이 인서트의 널링 주변으로 다시 흘러 들어가 높은 인발 저항성을 제공합니다.

• SLA(레진) 방식의 경우: 레진은 녹지 않고 연소되기 때문에 특수 접착식 인서트 또는 헬리코일을 사용합니다.

네. SLA 및 FDM 부품에 구리, 니켈 또는 크롬 도금을 할 수 있습니다.

• 구조용 도금: 0.1mm 이상의 금속 껍질을 추가하여 강성을 높입니다.

• EMI/RFI 차폐: 전자 장비 케이스에서 전자기 간섭을 차단하는 데 필수적입니다.

• 외관: 만졌을 때 시원한 느낌을 주는 실제 금속과 같은 느낌을 줍니다.

레진 프린팅 비용을 줄이는 가장 좋은 방법은 내부를 비우는 것입니다.

• 비용: 레진은 고가입니다. 속을 비우는 과정에서 재료 부피의 60~80%가 제거됩니다.

• 품질: 고체 수지 블록은 경화 과정에서 고온을 발생시켜 변형이 발생할 수 있습니다.

• 규칙: 벽 두께는 최소 2~3mm로 유지하고, 경화되지 않은 수지가 빠져나갈 수 있도록 항상 "배수구"를 추가하십시오.

계단식 무늬는 곡면에서 보이는 층 경계선입니다.

• 해결책 1 (방향): 중요한 곡면이 수직 또는 45도 각도로 인쇄되도록 부품의 방향을 조정합니다.

• 해결책 2 (해상도): 더 미세한 단계를 위해 "고해상도" 모드(예: 0.05mm 레이어 높이)를 요청하십시오 .

• 해결책 3: 가장 부드럽고 자연스러운 곡선을 얻으려면 FDM 대신 SLA를 선택하십시오 .

네. 저희는 다양한 소재를 제공합니다.

• SLA 연성 수지: (쇼어 경도 50A-90A) 시각적 프로토타입 제작에 적합합니다.

• SLS/MJF TPU: (쇼어 경도 88A) 내구성이 매우 뛰어난 기능성 고무. 맞춤형 개스킷 및 벨로우즈 제작에 적합합니다.

• 생산 참고 사항: 100개 이상 생산 시에는 진공 주조 방식이 비용 효율적인 경우가 많습니다.

기술에 따라 다릅니다.

• 일반 SLA 수지: 권장하지 않습니다. 햇빛(자외선)에 노출되면 변색되고 부서지기 쉬워집니다.

• ASA(FDM) 및 나일론(SLS/MJF): 적극 권장합니다. ASA는 자외선에 안정적입니다. 나일론 PA12는 내구성이 좋지만 장기간 옥외에 노출될 경우 검은색으로 도색해야 합니다.

소재 기술에 따라 다릅니다.

• 나일론(PA12): 이전 출력 작업에서 남은 미소결 분말을 최대 50~70%까지 재활용하여 폐기물을 최소화합니다.

• FDM 열가소성 수지: PLA와 같은 소재는 생분해성이며, ABS/PETG는 재활용 가능합니다.

• 수지(SLA): 경화된 수지는 일반적으로 재활용이 불가능한 열경화성 플라스틱이므로 현지 규정에 따라 폐기해야 합니다.