선택적 레이저 소결(SLS) 3D 프린팅용 식품 안전 분말. 광경화성 수지 조형(SLA) 3D 프린팅용 임플란트 등급 폴리머. 이 재료들의 공통점은 무엇일까요? Formlabs 프린터에서 Open Material Mode (OMM)를 이용해 개발되었습니다.
2024년 Formlabs은 전문 사용자들이 Formlabs 3D 프린터에서 405nm 포토폴리머 레진 또는 1064nm 분말 로 프린팅할 수 있는 OMM을 출시하여 공개한다고 밝혔습니다. 그 이후로 연구 기관, 재료 제조업체, 새로운 애플리케이션을 개발하고자 하는 기업 등 수백 개의 기업이 OMM을 구매하여 프린팅 기능을 활용하고 있습니다.
Form 4 시리즈 3D 프린터의 히터, 믹서 및 수위 감지 기능을 OMM과 결합하면 새로운 소재를 개발하는 데 필요한 도구로 활용할 수 있습니다. 최초 출시 이후 추가된 10가지 새로운 파라미터와 함께 Formlabs 프린터는 최첨단 소재 개발을 위한 최적의 플랫폼입니다.
헨켈 코퍼레이션, 폴리메드, 패뷸러스 등 세 회사가 OMM을 사용하여 새로운 소재를 개발하여 프린팅 가능성에 혁신을 불러일으켰습니다.
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프로토타입 신속 제작이나 최종 사용 파트 생산도 도와드릴 수 있습니다. Formlabs 영업팀은 고객과 회사의 요구 사항을 정확히 알고 있는 전담 전문가로 구성되어 있습니다.
헨켈이 맞춤형 3D 프린트 설정으로 Form 4에 록타이트® 3D 레진을 적용하는 방법
"Formlabs은 레진 프린팅을 쉽고 간편하게 이용할 수 있는 에코시스템을 구축했습니다. 사용자층의 강력한 고객 요구가 있었기 때문에 폼 4에서 록타이트® 3D 레진을 검증하는 것은 당연한 선택이었습니다. 현재 12개 이상의 재료가 검증을 완료하여 사용자에게 처음부터 끝까지 신뢰할 수 있는 워크플로우를 제공합니다."
앤드류 바겐, 헨켈 북미 3D 프린팅 사업 개발 책임자, 헨켈 코퍼레이션
(이미지: 헨켈)
헨켈은 다양한 최종 사용 용도에 맞게 설계된 록타이트® 3D 프린팅 레진을 생산합니다. OMM을 통해 헨켈은 레진의 Form 4 설정값을 더 빠르고 쉽게 개발할 수 있으며, 이를 통해 더 많은 고객이 록타이트® 3D 레진으로 프린팅할 수 있게 되었습니다. OMM을 사용하여 터프 레진, 내열성, 탄성 소재 등 12가지 이상의 레진에 대한 설정을 신속하게 공개할 수 있었습니다.
헨켈은 OMM을 통해 프린트 설정 편집기를 사용하여 Form 4의 각 레진에 대한 최적의 프린트 설정과 후처리 워크플로를 개발할 수 있었습니다. 각 설정은 일관된 기계적 성능, 치수 정확도 및 표면 품질을 보장하기 위해 프린팅부터 후처리까지 엔드투엔드 검증이 필요합니다.
"오픈 머티리얼 모드를 사용하면 프린트 설정을 직접 최적화할 수 있는 유연성이 있어 프로파일 개발 및 검증 속도를 높일 수 있습니다. 이를 통해 기계적 성능, 치수 정확도, 표면 품질을 미세 조정하여 고객이 록타이트® 레진를 최대한 활용할 수 있도록 지원합니다."
다니엘 로스퍼스 박사, 헨켈 제품 개발 및 응용 엔지니어링 3D 프린팅 책임자, 헨켈 코퍼레이션
헨켈은 Form 4의 높은 노광력 덕분에 산업용 405nm 3D 프린터에서만 출력할 수 있는 레진용 세팅을 개발하여 고객에게 더욱 다양한 선택권을 제공할 수 있었습니다. Form 4의 OMM을 사용하면 이러한 고성능 레진에 더 쉽게 액세스할 수 있습니다. 바겐은 "이미 에어 다운 기어 업(Air Down Gear Up), 포러너 3D(Forerunner 3D)와 같은 고객들이 기능성 최종 사용 파트를 생산하기 위해 록타이트® 3D 레진를 사용하는 혁신적인 적용 사례를 목격하고 있다"고 덧붙였습니다.
폴리 메드에서 고정밀 형상의 임플란트 등급 폴리머 프린팅
계약 개발 및 제조 조직(CDMO)인 폴리메드는 무하중 베어링 및 낮은 영률을 요구하는 응용 분야를 위해 설계된 소재인 포토셋® 023 레진를 비롯한 생체 재료를 개발합니다. 폴리메드의 재료 과학 및 기술 매니저인 아론 본 박사는 바이오 소재를 개발할 때 Formlabs SLA의 3D 프린터에서 OMM을 사용하고 있습니다. 현재 그와 폴리메드 팀은 맞춤형 연조직 이식, 상처 매트릭스 및 화상 매트릭스의 생산에 사용할 수 있는 3D 프린트 격자 기반 이식형 의료 기기인 새로운 재흡수성 의료 기기에 대한 타당성 프로젝트가 거의 마무리 단계에 있습니다.
Formlabs 3D 프린터로 출력한 폴리메드의 Photoset® 023 레진 예시. (이미지: 폴리메드)
이 레진을 개발할 때 폴리메드는 Form 3 및 Form 4 3D 프린터 모두에서 OMM을 활용했습니다. 특히 Form 4의 히터, 스퀴시 및 리프트 기능, 믹서 속도 제어는 개발의 중요한 기능이었습니다.
"생체 흡수성 응용 분야를 위한 소재를 개발할 때 일반적으로 레진의 점도를 낮추는 데 사용되는 용매와 반응성 모노머를 배제하고 싶었습니다. 프린터 히터는 이러한 화학 물질 없이 생체적합 흡수성 레진를 프린팅할 수 있도록 하는 데 중요한 프린터 기능이 되었습니다. 히터 외에도 레진에 포함된 첨가제를 혼합하는 역할을 할 수 있는 와이퍼가 프린터에 포함되기를 원했습니다."
Aaron Vaughn, 폴리메드 재료 과학 및 기술 관리자
PreForm의 프린트 설정 편집기를 제어하면 노출, 레이어 높이, 가열, 레이어 두께, XYZ 보정 계수 등을 제어하여 프린팅에 필요한 정밀한 설정을 개발할 수 있었습니다.
폴리메드와 마지막으로 이야기를 나눈 이후, 본은 "현재 프린팅 프로젝트의 수요를 충족하기 위해 Form 4 프린터 2대를 구입했습니다. 이 두 대의 Form 4 프린터 덕분에 프로세스 및 제품 개발 작업이 빨라졌습니다."
패뷸러스의 식품 안전 SLS 분말로 식품 안전성을 확보하세요.
"OMM과 Fuse 1+ 30W는 소재 개발에 대한 우리의 접근 방식을 변화시켰습니다. 이 개방형 플랫폼 덕분에 우리는 기록적인 시간 내에 DETECT를 검증하고 고객에게 기존 시스템의 제약 없이 신뢰할 수 있는 산업용 솔루션을 제공할 수 있었습니다."
Arnault Coulet, CEO 겸 설립자, 패뷸러스
SLS용 하이엔드 소재 전문 회사인 패뷸러스는 PA11 DETECT 분말을 설계하고 Fuse 1+ 30W.에서 검증했습니다 패뷸러스는 분말 베드 기술에 대한 식품 접촉 규정을 준수하는 특허 소재를 최초로 개발한 회사로 유명합니다. 이 소재는 식품 및 제약 생산 라인의 안전에 필수적인 감지 기능도 갖추고 있습니다: 소재 질량 내에 파란색 안전 표시기가 있는 광학 감지 및 복합 폴리머 마그네타이트 소재를 사용한 금속 감지 기능입니다. DETECT 소재는 바이오 기반 PA11로 개발되어 최고 수준의 식품 접촉 인증을 획득했습니다. Fuse 시리즈 에코시스템의 접근성 덕분에 패뷸러스는 고가의 하이엔드 SLS 시스템에 의존하지 않고도 DETECT와 같은 특수 소재를 검증할 수 있었습니다.
식품 산업 안전 요건을 보여주는 샘플 파트: 자화성 금속 감지와 결합된 파란색 광학 감지.
분말을 검증하는 과정에서 패뷸러스는 소재의 등방성 기계적 물성을 달성했습니다. 또한 OMM과 Fuse 에코시스템의 신뢰성 덕분에 Fabulous는 Fuse 1+ 30W에서 직접 프린트한 파트에 대해 EU 1935-2004 / 10-2011 및 FDA CFR 21 마이그레이션 테스트를 통해 DETECT를 확인했습니다.
Fuse 1+ 30W에서 DETECT로 프린트된 아이스 압출기는 현재 생산에 사용되어 기존의 기계 가공 및 성형 부품을 대체하고 있습니다. 이 파트에서는 표면 마감, 기하학적 복잡성, 식품 및 제약 산업에 대한 산업적 적용 가능성을 소개합니다. (이미지: 멋진)
패뷸러스는 PreForm에 업로드할 수 있는 즉시 사용 가능한 FPS 파일을 제공합니다. 또한 권장 설정 및 후처리 프로토콜이 포함된 Fuse 1+ 30W에서 DETECT를 프린팅하기 위한 자세한 사용자 가이드도 제공됩니다.
Fuse Blast 처리 전(왼쪽)과 후(오른쪽)의 파터입니다. (이미지: 멋진)
Fuse Blast는 반광택 표면 마감을 위한 완전 자동화된 세척 및 연마 솔루션으로, 파트를 반광택으로 마감할 수 있습니다. (이미지: 패뷸러스)
Fuse 1+ 30W의 프린팅 감지 기능을 사용하면 식품 안전 파트의 프린팅 접근성이 향상되어 산업용 SLS 시스템의 높은 비용과 아웃소싱과 관련된 긴 리드 타임을 극복할 수 있습니다.
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식품에 안전한 분말부터 생체 흡수성 레진에 이르기까지 Formlabs 프린터의 OMM은 최첨단 재료 과학 연구자들이 프린팅 가능성의 한계를 뛰어넘는 데 필요한 도구를 제공합니다.
OMM과 프린트 설정 편집기는 프린팅 프로세스를 조정하는 데 탁월한 도구이지만 탐색하기 어려울 수 있습니다. OMM을 탐색하는 분들을 위한 리소스가 준비되어 있습니다. FPS 파일 공유 전용 포럼 페이지는 여기에서 확인할 수 있습니다. 또한 SLA 및 SLS 3D 프린팅에 사용할 수 있는 리소스는 다음과 같습니다.
SLA
SLS
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