3D 프린터에서 꺼낸 완성된 3D 프린트물

3D 프린팅은 무엇인가요?

작동 원리 | 3D로 프린트할 수 있는 것들 | 비용

3D 프린팅은 디지털 모델 파일로 물리적 객체를 만드는 제조 공정입니다. 이 기술은 재료를 한층 한층 추가하여 완전한 물체를 만들어갑니다.

이 초보자 가이드는 3D 프린팅을 시작할 때 알아야 할 모든 것을 안내합니다. 쉽게 이해할 수 있도록 이 글에서 다룬 주제를 목록으로 정리했습니다.

  1. 개요

  2. 3D로 프린트할 수 있는 것들

  3. 3D 프린팅의 작동 원리

  4. 3D 프린팅 기술 설명

  5. 3D 프린터 사용법

  6. 3D 프린팅 재료

  7. 3D 프린팅 비용

3D 프린팅 소개

3D 프린팅 공정은 1980년대에 고안되었는데, 처음에는 ‘고속 원형 제작’이라고 했습니다. 이를 통해 기업들은 다른 방법을 사용할 때보다 프로토타입을 빠르게 그리고 더 정확하게 개발할 수 있었습니다. 30년 이상 혁신을 거듭하면서 지금은 훨씬 더 다양하게 활용되고 있습니다.

제조업자, 엔지니어, 디자이너, 교육자, 의료 전문가, 취미 활동가들이 이 기술을 방대한 용도에서 이용하고 있습니다.

The 3D printing process up close
3D 프린팅은 물체를 한층 한층 쌓아가며 만드는 '적층’ 제조 공정입니다.
A 3D printed part in use
3D로 프린팅한 자동차 산업용 부품

Falling costs and the development of more compact ‘desktop’ 3D printers have also made the technology increasingly accessible over time.

What can you 3D print?

Any technology exists to solve a problem or make our lives better – and 3D printing is no different. Before diving into all the technical details, let’s look at what 3D printing is used for.

Prototypes

True to its origins as ‘rapid prototyping’, 3D printing is still widely used for this purpose. With 3D printing, designers and engineers can print their digital designs and review them within hours.

There are different types of prototyping that 3D printing can be used for. Designers can create multiple early concepts to set the direction of a product development process, or in later design stages create a realistic mockup to evaluate shape and form – for example how a phone feels in the hand.

And engineers can use diverse material options to perform functional testing of their prototypes, such as checking heat or impact resistance, or fit testing the design of a new part.

Functional parts

Most plastic products are created by injection molding – a process where molten plastic is injected into a metal mold, where it sets in the desired shape. While this process can take as little as a few seconds and is easy to repeat, it takes much longer to make the initial mold and only becomes cost effective once you’ve made a lot of parts.

What if you only need a few hundred? Or you need them by the end of the week? That’s where 3D printing can help.

3D로 프린트한 제품 프로토타입
3D 프린팅으로 만든 태블릿 스탠드의 초기 컨셉 프로토타입
여러 3D 프린터가 있는 작업장
일부 부품은 크기가 작아 단일 프린트 작업에서 배치로 프린트할 수 있습니다.

3D 프린터의 신뢰성이 향상되고, 강화 유리나 금속 복합재에서 고무 같이 유연한 재료까지 광범위한 재료로 프린트할 수 있게 되면서 소규모 배치의 단시간 제조도 현실화되었습니다.

3D 프린터는 생산자의 제어력과 유연성을 높여줍니다. 구성품 배송이 지연되거나 제품 수요가 급증할 경우 3D로 부품을 간단하게 프린트하여 생산 일정을 맞출 수 있습니다. 이것은 제조업에만 유용할 뿐만 아니라 코로나19 팬데믹 발생 후 PPE와 기타 공급망에서 수요를 충족하지 못할 때 의료진의 안전을 지키는 데에도 기여했습니다.

교체 부품은 문제가 생겨 가동이 정지할 때 큰 비용이 들 수 있는 제조 및 포장 라인에서 흔히 볼 수 있습니다. 부품이 더 이상 조달되지 않거나, 문제가 자주 발생하여 최적화가 필요한 경우에 3D 프린팅을 사용하면 몇 시간 안에 교체 부품을 설치할 수 있습니다.

도구

실제로 기능성 부품에 해당하는 3D 프린트 툴링이 지금 널리 보급되어 있어 하나의 응용 범주로 간주할 수 있습니다. 제조사들은 맞춤 지그와 고정구는 물론 새로운 공구나 최적화한 공구를 언제든 필요할 때 만들어 테스트할 수 있어 제조 공정의 간편성과 반복성을 강화해 처음부터 제대로 된 결과를 얻을 수 있습니다.

개념 설명을 위한 모델

3D 프린팅은 제품 디자인 및 제조 외에도 3D로 컨셉을 시각화할 때도 유용한 도구입니다.

새로운 개발 건축 모형, 수술을 계획하거나 환자에게 시술 절차를 설명하기 위한 의료 모형, 교육용 시각 자료 등에서 응용할 수 있습니다.

3D로 프린트하여 사용 중인 도구
3D로 프린트하여 제조 라인 전환용으로 사용되는 도구
3D로 프린트한 건축 설계 모형
3D로 프린트한 자신의 설계 모형을 보고 있는 건축가들

3D 프린팅의 또 하나의 교육상 이점은 학생들이 이 기술을 사용하고, 3D 디자인 같은 기본 STEAM 능력을 키우고, 재료 특성과 제조 공정을 이해할 수 있다는 것입니다.

3D 프린팅의 작동 원리

앞에서도 보았지만 3D 프린팅에는 물체를 만들기 위해 녹은 플라스틱 층을 한층 한층 쌓는 과정이 있습니다. 각 층이 고정되면, 그 다음 층을 그 위에 프린트하여 물체를 만들어갑니다.

3D 프린트물을 만들기 위해서는 재료를 프린트할 위치를 3D 프린터에 알려주는 디지털 파일이 필요합니다. 가장 흔한 파일 형식이 G 코드 파일입니다. 기본적으로 이 파일에는 프린터의 수평 및 수직 이동을 안내하는 ‘좌표’가 있습니다(X, Y, Z 축이라고도 함).

3D 프린터는 이러한 층을 서로 다른 두께(층 높이)로 프린트할 수 있습니다. 스크린의 픽셀처럼 프린트물의 층이 많을수록 ‘해상도’가 높아집니다. 층이 많을수록 외관 상 더 좋은 결과가 나오지만 프린트 시간이 더 걸립니다.

3D 프린팅과 적층 제조 비교

이렇게 층을 추가하는 것이 3D 프린팅의 다른 이름인 ‘적층 제조’입니다.

이 용어가 이 제조 공정을 의미하는 용도로 자주 사용됩니다. 적층 제조의 반대가 ‘절삭’ 공정입니다. 이 공정에서는 커다란 블록에서 재료를 가공하여 최종 물체를 만듭니다(예: CNC 가공).

FDM vs FFF 3D 프린팅 – 설명

3D 프린팅 초보자들이 혼동할 수 있는 것 또 하나는 FDM(용융 증착 모델링)과 FFF(용융 필라멘트 적층 조형) 공정입니다. 이 경우도 둘 다 특정 유형의 3D 프린터를 지칭하는 것이므로 본질적으로 다른 이름입니다.

3D 프린터는 종류가 다양한가요? 예. 그렇습니다. 그렇지만 혼동하지 않도록 다음을 간단히 살펴보겠습니다.

다양한 3D 프린팅 기술로 어떤 것들이 있나요?

플라스틱은 활용도가 좋은 재료 유형입니다. 따라서 이 재료를 사용하는 제조 방식이 많습니다. 3D 프린팅도 예외는 아닙니다. 다양한 방법을 살펴보겠습니다.

가장 널리 사용되는 기법은 FFF 3D 프린팅, SLA(광경화 조형), SLS(선택적 레이저 소결)입니다.

FFF 3D 프린팅은 무엇인가요?

FFF 공정에는 흔히 필라멘트라고 하는 두꺼운 줄 모양 재료를 가열된 노즐을 통해 압출하는 작업이 포함됩니다. 이 노즐은 빌드 영역을 중심으로 회전하는 모션 시스템에 장착됩니다. 여기서 녹은 필라멘트가 빌드 플레이트에 증착됩니다. 재료가 식어 굳으면 빌드 플레이트가 1밀리미터씩 한층 한층 내려가 물체가 완성됩니다.

FFF 3D 프린팅 공정
FFF 3D 프린팅 공정

SLA 3D 프린팅은 무엇인가요?

SLA 3D 프린팅은 UV 경화성 수지를 원료로 사용합니다.이 수지를 유리 바닥 용기에 붓고 빌드 플랫폼을 담급니다. 레이저가 수지에 자외선을 비추어 필요한 형태의 단면을 선택적으로 경화시킵니다. 플랫폼이 용기 밖으로 조금씩 올라오면서 프린트물을 만듭니다.

SLA 3D 프린팅은 무엇인가요?

SLS 3D 프린팅은 분말 재료(일반적으로 폴리머)를 사용합니다. 이 분말은 용기에 들어 있으며, 여기서 블레이드가 얇은 재료 층을 빌드 영역으로 분배합니다. 레이저에 의해 재료의 작은 입자가 녹아 부품의 단일 수평 층을 형성하면, 용기가 1밀리미터씩 움직여 새로운 층을 시작하고, 블레이드가 빌드 영역을 쓸고 나가 새로운 재료 층을 쌓습니다. 이 과정이 반복되면서 완성품이 만들어집니다.

SLA 3D printing
SLA 프린터에서 수지로 프린트한 모형
SLS 3D printing
완성된 SLS 3D 프린팅 부품 제거

이것이 전체 목록이 아니므로 다음도 접하게 될 수 있습니다.

  • DLP(직접 조명 처리) – SLA와 유사한 수지 기반 공정입니다. DLP는 개별 수지 지점을 한 번에 레이저로 경화하지 않고 빛을 이용해 전체 층의 이미지를 수지에 투영합니다.

  • 접착제 분사 – SLS와 유사한 분말 기반 공정이지만, 레이저 대신 접착제로 분말을 녹입니다.

  • 재료 분사 – ‘2D’ 잉크젯 프린팅의 변형으로, 왁스나 가소성 재료를 증착시킨 후 자외선으로 경화시켜 3D 부품을 만들 수 있습니다.

  • SLM(선택적 레이저 용융) – 금속 3D 프린팅에 사용하는 몇 가지 유사한 SLS 기술 변형 중 하나

각 기술의 장단점을 알고 싶으세요? 당사의 심층 가이드에서 3D 프린팅 공정을 비교해보세요.

3D 프린터 사용법

이제 그 작업 방법, 3D 프린터 단계적 사용법에 대해 알아보겠습니다. 대부분은 우리가 다음에 다룰 기본 단계와 비슷하지만 (나중에 자세히 살펴볼) 기능에 따라 사용법이 더 쉬울 수도 있고 어려울 수도 있습니다.

1단계 – 3D로 프린트할 디자인을 준비합니다. 이 단계에서는 인쇄용 부품을 준비하고 재료를 선택하는 것이 중요합니다. 이 부품은 CAD(computer aided design)를 활용해 직접 디자인한 부품일 수도 있고, 3D 스캔을 하거나 기존 디자인의 인벤토리에서 가져온 것일 수도 있습니다.

프린트를 시작하기 전에 3D 프린터가 인식할 수 있는 ‘좌표’로 디자인을 변환하고, 사용할 재료 같은 중요한 매개변수를 입력해야 합니다.

3D 디자인을 레이어라는 층으로 얇게 자르기 때문에 이 과정을 '슬라이싱'이라고 합니다. 이 과정은 일반적으로 슬라이싱이라고 하는 프로그램이나 프린트 준비 소프트웨어로 진행합니다. Ultimaker Cura 슬라이싱 소프트웨어는 여러 설정이 구성되어 있기 때문에 통상적으로 몇 초면 프린트를 준비할 수 있습니다. 프린팅 과정을 세부적으로 조정하고 싶을 때는 수백 개의 사용자 정의 모드를 사용하면 됩니다. 슬라이싱이 완료되면 파일을 프린트할 준비가 완료된 것입니다.

소프트웨어로 3D 프린트물 준비
Ultimaker Cura 소프트웨어로 3D 프린트물 준비

2단계 – 프린터 설정. 원할 경우 이 단계를 먼저 진행할 수도 있습니다. 또는 동일한 유형의 부품을 자주 프린트하는 경우에는 전혀 필요하지 않을 수도 있습니다.

그렇지만 프린트를 시작하기 전에 올바른 재료가 로드되었는지 확인해야 합니다. Ultimaker 같은 FFF 3D 프린터는 다양한 노즐 크기를 선택할 수 있습니다. 작은 노즐을 사용하면 더 세밀하게 프린트되고 큰 노즐을 사용하면 프린트 시간이 빠릅니다. Ultimaker 소프트웨어를 Ultimaker 3D 프린터와 함께 사용하는 경우에는 소프트웨어가 프린터 구성을 확인하고, 변경이 필요한 경우 메시지로 표시합니다.

3단계 – 프린터로 파일 전송. 준비가 되면 3D 프린터로 파일을 보내야 합니다. 두 가지 방법으로 보낼 수 있습니다. 하나는 파일을 데이터 저장 장치(예: USB 드라이브)에 로드하고, 프린터에 넣은 다음, 프린터 인터페이스를 통해 프린트 작업을 시작하는 것입니다. 다른 방법은 로컬 네트워크나 클라우드를 통해 작업을 네트워크로 연결된 프린터에 원격으로 전송하는 것입니다. 원격 프린트는 3D 프린터가 다른 위치에 있을 때 특히 유용합니다.

4단계 – 3D 프린트. 이제 앉아서 기다리기만 하면 됩니다. 또는 직장이라면 프린터가 작업을 하는 동안 다른 일을 하면 됩니다.

프린트 시간은 프린트 물체의 크기와 세부 수준 그리고 3D 프린터 유형에 따라 다릅니다. Ultimaker 같은 FFF 3D 프린터는 작은 구성품이나 거친 원형을 프린트하는 데 몇 시간만 소요될 수 있습니다. 대부분의 부품은 프린터를 밤새 가동하면 익일에 준비가 완료됩니다. 그리고 매우 크고 세부 수준이 높은 프린트물이 필요한 경우에는 이틀 정도 기다려야 할 수 있습니다.

일부 3D 프린팅 플랫폼은 프린트 작업을 모니터링할 수 있습니다. Ultimaker Digital Factory를 통해 모니터링이 가능하며, Ultimaker S3 또는 Ultimaker S5 프린터는 웹캠 피드를 통해 진행 상황도 볼 수 있습니다.

프린트가 완료되면 프린터에서 제거합니다. 선택한 재료와 프린팅 공정에 따라 일부 최종 수동 단계를 거친 후에 사용 준비가 완료될 수 있습니다. FFF 3D 프린터는 이 ‘후처리’ 단계에서 부품 가장자리 재료를 조금 벗겨내면 됩니다. 그 외에 SLA 또는 SLS 같은 방법은 보다 정교한 후처리가 필요합니다. 예를 들어, SLS 프린터 챔버에 분산되어 있는 분말을 제거해야 합니다.

사무실에서 원격으로 프린트 작업 전송
Ultimaker 플랫폼을 통해 원격으로 프린트를 준비하고, 원하는 설정으로 프린터를 선택한 후, 프린트 작업을 전송할 수 있습니다. 완료된 후 꺼내기만 하면 됩니다.

3D 프린터 사용법이 쉬운가요?

여러 요인에 따라 다를 수 있지만 일반적인 3D 프린팅은 접근하기가 가장 쉬운 제조 공정 중 하나입니다. 사출 성형이나 CNC 가공에 비해 3D 프린터는 부품과 모형을 만들기가 훨씬 더 쉽습니다. 따라서 학교와 사무실에서 데스크톱 기술로 사용되고 있습니다.

그러나 몇 가지 점을 알아두면 3D 프린팅을 문제 없이 사용할 수 있습니다.

  • 재료 선택 – 아마도 모든 3D 프린터가 동일하게 제작되지 않는 주요 영역일 것입니다.3D 프린터로 프린트할 수 있는 재료를 확인해보세요. 안 그러면 사용할 수 있는 재료가 한두 개로 제한된다는 사실에 놀랄 수 있습니다. 게다가 일부 프린터 제조사는 자사 재료 제품만 사용할 수 있게 하여 이러한 제품에 영구적으로 구속됩니다. 타사에서 만든 재료를 포함해 광범위한 재료와 호환되는 3D 프린터를 찾아보세요. 그러면 시장에 있는 옵션을 무한대로 활용하고 개방된 혁신 기술의 이점을 누릴 수 있습니다.

  • 자동화 – 프린트물을 제작하기 위한 프린터 온도나 노즐 이동 방식 같이 3D로 프린트할 때마다 수백 가지 매개변수와 구성이 관여합니다. 그러나 Ultimaker는 이것 때문에 사용이 복잡해지면 안 된다고 생각합니다. 예를 들어, 당사 재료 스풀에는 NFC 칩이 내장되기 때문에 프린터가 무엇이 로드되는지 인식하며, 당사 소프트웨어에 사전 구성된 프린팅 프로파일로 각 프린트물의 설정 시간을 크게 단축할 수 있으며, Ultimaker Digital Factory를 통해 시작부터 끝까지 전체 공정을 한 곳에서 관리할 수 있습니다.

  • 지원과 서비스 – 문제가 발생하면 답답할 뿐만 아니라 생산성에도 영향이 갈 수 있습니다. 따라서 3D 프린터에 포괄적 지원과 보증이 제공되는지 꼭 확인하세요. 문제를 직접 간편하게 해결하고 생산성을 유지할 수 있도록 문제 해결, FAQ 및 기타 자료를 확인하세요.

3D 프린트에 무엇이 필요할까요?

3D 프린터에는 바로 시작할 때 필요한 모든 것이 함께 제공되어야 합니다. 아래는 기본 요소와 알아두면 좋은 추가 옵션입니다.

  • 3D 프린터 – 이것은 분명합니다.

  • 재료 – 프린터에 포함되어 있어야 하지만 3D 프린팅 공급업체에서 구입할 수도 있습니다.

  • 소프트웨어 – 일부 프린터 브랜드는 자체적으로 공급하지만, 호환되는 프로그램을 찾아야 할 수도 있습니다. 3D 프린팅 소프트웨어는 두 종류가 있습니다. 즉, 프린트 준비(또는 슬라이싱) 소프트웨어와 프린터(또는 프린트 작업) 관리 소프트웨어입니다.

  • 소모품 – 재료 외에 3D 프린터에는 다른 소모품도 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 유지보수를 위한 오일이나 그리스 또는 빌드 표면용 접착 보조제가 이에 해당합니다. Ultimaker는 시작하는 데 필요한 모든 것을 처음부터 제공합니다.

  • 도구(대부분 선택 사항) – 일부 3D 프린터는 구성 변경이나 유지보수를 위한 기본 도구가 한두 개 필요할 수 있습니다. (이 경우도 Ultimaker는 모든 기본 도구를 제공합니다.) 3D 프린터를 많이 사용할 계획이며 일부 후처리가 필요할 경우에는 몇 가지 도구가 옆에 있으면 유용합니다. FFF 3D 프린터용 도구에 관한 가이드를 제작했습니다.

  • 주변기기(선택 사항) – 주변기기로 3D 프린터에 기능을 더 추가할 수 있습니다. 예를 들어, 당사 프린터 일부는 3D 프린터를 밀봉해 UFP(초미세 입자)를 95%까지 여과하는 Air Manager 또는 스풀이 떨어졌을 때 자동으로 재료를 로드하고 필라멘트를 최적의 환경으로 저장하는 Material Station을 추가할 수 있습니다.

그 다음에 필요한 것은 3D 프린터용 전원 공급장치와 깨끗하고 안전한 작업 공간입니다. 당사의 무료 심층 백서에서 이러한 주제에 관한 조언을 더 많이 확인할 수 있습니다.

가정에서 3D 프린터를 사용하는 방법

취미를 즐기는 사람이나 기업가들이 오래 전부터 데스크톱 3D 프린터를 가정에서 사용해왔지만 원격 근무가 전보다 보편화되면서 중요한 문제가 되었습니다.

일반적으로 설치 제안은 위에서 제안한 작업장용 설치와 동일합니다. 그러나 안전과 공간을 면밀히 생각해야 합니다. SLS와 SLA 프린터에서 유해 화학물질을 주의해서 처리한 후에만 사용하지 않은 수지나 분말을 생활 쓰레기와 함께 폐기할 수 있습니다. 그리고 가정에서는 공간도 중요하기 때문에 Ultimaker S5 Pro Bundle 같은 대형 포맷 프린터를 선택하기 보다는 Ultimaker 2+ Connect 또는 Ultimaker S3 같이 크기가 작은 장치가 실용적일 수 있습니다.

대형과 소형 포맷 3D 프린터
3D 프린터는 크기가 다양합니다. 선택한 위치에 설치하기 전에 치수를 확인하세요.

3D 프린팅에 사용되는 재료

플라스틱 폴리머는 3D 프린팅에서 가장 많이 사용되는 재료입니다. 다른 재료도 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 전용 금속 3D 프린터가 있지만 이것은 폴리머 프린터에 비하면 틈새 제품입니다. 그리고 3D 프린팅 기술에 기반한 초대형 기기가 콘크리트 같은 건축 자재용으로 개발되기 시작했습니다.

FFF와 SLS 같은 주류 3D 프린터 유형은 폴리머와 기타 재료(예: 금속, 유리, 목재)의 블렌드를 프린트할 수 있습니다. 이러한 재료를 복합재라고 하며, 혼합된 재료의 특성 일부를 지녔습니다.

FFF 3D 프린팅에서 ‘3D 프린팅 재료’와 ‘3D 프린팅 필라멘트’라는 용어가 혼용되는 것을 볼 수 있습니다. 그 이유는 원료가 얇은 필라멘트 스풀로 제공되기 때문입니다.

다음 단원에서는 몇 가지 3D 프린팅 필라멘트를 범주별로 자세히 살펴봅니다.

초보자용 3D 프린팅 재료

PLA

유기성, 재생 가능 자원에서 유래하며 프린트가 쉬운 PLA는 초보자에게 맞는 필라멘트입니다. PLA는 시각적 특성도 우수합니다. 그러나 PLA는 내열성이 낮고 시간이 지나면 기계적 특성이 저하될 수 있어 기능 및 기계 용도에서 무시되는 경우가 많습니다.

PETG

특성을 잘 배합한 PETG가 발전하며 가장 널리 사용되는 3D 프린팅 재료 중 하나가 되었습니다. '엔지니어링 재료'로 쉽게 분류할 수 있지만 프린트 성능이 우수해 초보자에게도 좋은 옵션입니다. 내충격성과 내화학성에 우수한 내열성까지 겸비했으며, 다른 엔지니어링 재료보다 값도 저렴해 많은 사용자들의 엔지니어링 용도로 적합한 필라멘트입니다.

엔지니어링 3D 프린팅 재료

Nylon

나일론은 내화학성이 있고, 기계적 응력에 매우 강해 최종 사용 부품에 맞는 활용도가 좋은 옵션입니다.

ABS

PLA보다 기계적 특성이 우수하고 내열성이 좋은 ABS는 보다 까다로운 용도에 맞는 재료입니다. 그러나 값이 저렴한 개방형 프레임 3D 프린터로 프린트하기가 어려울 수 있습니다. 빌드 챔버는 밀봉식이고 온도를 제어할 수 있어 프린트 신뢰도가 훨씬 좋습니다.

Evaluating a 3D printed prototype
비주얼 원형은 외관과 촉감이 좋아야 합니다.
A 3D-printed end-use part in use
최종 사용 부품은 내마모성이나 난연성 등 그 용도에 적합한 재료 특성이 있어야 합니다.

유연한 3D 프린팅 재료

TPU

고무와 같은 특성을 지닌 TPU는 비틀고, 늘려도 문제가 없으며, 충격에도 강합니다.

PP

준유연성과 피로 저항성이 우수한 PP(즉, 폴리프로필렌)는 힌지(hinge, 경첩) 또는 액체 용기 같이 유연성이 필요한 용도에 적합합니다.

전문가용 3D 프린팅 재료

복합 재료

이러한 필라멘트는 폴리머에 다른 재료의 섬유를 결합하여 특성을 강화한 것입니다. 크게 두 가지 범주가 있습니다. 유리, 카본 또는 금속 섬유 등의 엔지니어링 복합재는 강도와 강성 같은 기계적 특성을 강화시킵니다. 그리고 3D 프린팅용 세라믹이나 목재 필라민트 같은 복합재 옵션과 야광 같이 독특한 시각적 특성을 내는 재료도 있습니다. (참고: 복합재 필라멘트의 섬유는 마모를 야기할 수 있으므로 프린터에 적합한지 확인한 후에 사용하십시오.)

간혹 위의 범주와 중첩되는 경우도 있지만 ESD-safe 또는 난연성 재료 같이 전문가용 3D 프린팅 필라멘트가 훨씬 더 많이 출시되어 있습니다.

서포트 재료

먼저 어떤 것들이 있는지 간략히 설명하겠습니다.

3D 프린트물의 각 층마다 이를 지지하는 층이 밑에 있어야 합니다. 프린트물의 디자인에 오버행이 있어야 하거나 공중에 매달리는 요소가 있는 경우 문제가 생깁니다. 이러한 재료는 프린팅 과정에서 말 그대로 ‘지지하고’ 있다가 나중에 제거됩니다. 서포트 재료는 나머지 프린트물과 동일한 재료로 프린트할 수 있지만 제거할 때 표면 품질과 치수 정확도에 영향을 줄 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 특수 서포트 재료가 개발되었습니다.

가용성 서포트 재료

가용성 서포트 재료는 용해할 수 있기 때문에 수작업으로 제거할 때 부품이 손상될 위험이 없습니다. PVA 서포트 재료는 물에서 용해되지만, HIPS는 D-리모넨 용매가 필요합니다.

Breakaway

지금까지 언급한 옵션 중에서 Ultimaker Breakaway 같은 재료는 수작업으로 제거되는 특별한 서포트 재료입니다. 따라서 용해될 때까지 기다릴 필요가 없어 공정이 더 빠르며, 부품의 치수 정확도도 유지됩니다.

3D print with and without support material
서포트 재료를 사용해 3D로 프린트한 부품(좌측)과 서포트 재료를 제거한 이후(우측)

3D 프린터 가격: 모든 비용 설명

3D 프린팅의 작동 원리를 상세히 알아보았습니다. 이제 비용을 살펴보겠습니다. 3D 프린터는 구입 후 수년 동안 가치를 제공하는 조직의 장기 자산이 되어야 합니다.

바로 이러한 투자 수익이 3D 프린팅이 아웃소싱 같은 다른 해법과 다른 이점입니다. 그러나 모든 장기 자산이 그렇듯이 3D 프린터 소유와 관련된 모든 비용과 향후 계획해야 하는 경비를 알아두는 것이 중요합니다.

아래 목록을 보면 관련 비용, 기술에 따른 비용의 차이, 1회성인지 반복성인지 쉽게 이해할 수 있습니다. (가격은 예시 가격이며 변경될 수 있습니다. 따라서 귀사에서 자체적으로 조사할 것도 권합니다.)

  • 3D 프린터 가격 – 가정용에서 우량 기업의 R&D 부서까지 다양한 제품이 출시되어 있습니다. 일반적으로 FFF는 몇백 달러의 취미용 기기에서 2,000~6,000달러 범위의 고성능 데스크톱 프린터까지 가격 차이가 가장 큽니다.데스크톱 SLA 프린터는 가격이 약 2,000~3,000달러에서 시작하며, SLS 프린터의 일반적인 가격은 10,000달러 이상입니다. 어느 기술이든 대형 산업용 기기는 가격이 훨씬 더 높습니다.

  • 주변기기 – 주변기기로 기능을 추가할 수 있지만 비용도 추가됩니다. SLA 및 SLS 프린터는 후처리용 주변기기가 필수입니다. 예를 들어, SLA 프린트물은 이소프로필 알코올로 세척한 후 햋빝에 두어 경화시켜야 합니다. 따라서 실제로 이러한 프린터는 해당 불편을 피하기 위해 후처리 스테이션을 구입해야 하는 경우가 많습니다. FFF의 경우는 주변기기로 재료 처리 같은 워크플로우를 간소화할 수 있습니다. 물론 사용자의 요구에 따라 사용자가 결정합니다.

  • 유지보수와 서비스 – 일반적으로 시간이 지나면서 문제가 생긴 소모품을 교체하는 비용만 해당합니다. 판매자가 지원하는 것이 가격의 일부에 포함되는지 확인하세요. 설치와 유지보수가 포함될 수 있습니다. 일부 제품은 연장 보증 옵션이나 연간 서비스 플랜도 제공됩니다. 이러한 플랜은 일부 고객의 신뢰를 높일 수 있습니다. 그렇지만 그 조건과 문제가 생길 때 받을 수 있는 지원을 정확히 알 수 있도록 작은 글씨로 인쇄된 부분을 꼭 읽어봐야 합니다.

  • 에너지 – Ultimaker 3D 프린터를 자주 사용할 경우에는 이 비용이 연간 약 50달러로 추산됩니다. 보다 정확한 수치를 알고 싶으면 3D 프린터의 전력 소비 사양을 확인하고, 사용량과 현지 에너지 가격을 기준으로 계산해보세요.

  • 재료 – 자동차 휘발유 같은 원료비를 생각해보세요. 하나로 놓고 보면 큰 금액이 아니지만 장기간으로 보면 운영 비용에서 가장 큰 비용이 될 것입니다. FFF 3D 프린팅의 경우 PLA나 PETG 같이 매일 사용하는 필라멘트의 비용은 킬로그램당 약 20~50달러이고, 전문 엔지니어링 또는 서포트 필라멘트는 60~120달러입니다. 엔트리 레벨의 SLA 수지는 비용은 리터당 약 50달러이고, 대부분의 전문가용 옵션은 약 150~400달러입니다. SLS 분말은 킬로그램당 약 100~200달러가 될 수 있습니다.

  • 소프트웨어 – 대부분의 전문가 수준 3D 프린터는 소프트웨어가 포함되어 있어 프린트물을 준비하고 프린터를 관리할 수 있습니다. 대부분의 저가 3D 프린터는 소프트웨어가 제공되지 않습니다. 그러나 다행히도 당사의 Ultimaker Cura 소프트웨어는 수백 개의 기기와 호환되며 무료로 다운로드할 수 있습니다. 그리고 실제로 사업장이나 전체 부서에서 3D 프린팅을 확장해야 할 경우에는 직접 지원, 온라인 교육 과정, 부품과 프로젝트용 클라우드 스토리지 같은 추가 기능이 포함된 엔터프라이즈 소프트웨어 플랜을 고려하세요.

당사의 총 소유 비용 백서에서 이에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다(무료 다운로드 가능).

A 3D printer with software and material products
3D 프린터는 제조사나 타사의 주변기기, 재료, 소프트웨어로 구성되는 에코시스템의 일부입니다.

3D 프린팅을 시작할 준비가 되었나요?

3D 프린팅의 기본을 알려주는 이 가이드가 도움이 되길 바랍니다.

기업들이 3D 프린팅과 그 다양한 용도를 채택하고 있는 이유에 대해 자세히 알아보세요. 아래의 무료 백서를 다운로드하여 어떤 이점을 얻을 수 있는지 확인해보세요.

ultimaker-5-ways-to-stop-wasting-money-3D-printing-white-paper

3D 프린팅으로 비용 절감

무료 심층 백서

3D 프린팅에서 비용을 최대로 절감할 수 있는 기회를 이 가이드에서 확인해보세요.

• 3D 프린팅의 5대 용도

• 경쟁사보다 빨리 출시하는 방법

• 90% 이상 절감한 사례

• 기타 등등

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