광경화성 수지 조형 방식(SLA) 3D 프린팅은 어떤 것인가요?
광경화성 수지 조형 방식은 액층 광중합이나 레진 3D 프린팅으로도 알려져 있는 적층제조 방법이며 광원이 액상 레진을 딱딱한 플라스틱으로 경화시키는 방법으로 파트를 생산합니다.
SLA 3D 프린팅은 모든 3D 프린팅 기술 중에서 정확도와 해상도가 가장 우수하고 생산된 파트의 디테일이 선명하며 표면 마감도 가장 매끄럽습니다. 사용 가능한 소재의 폭이 아주 넓다는 점도 레진 3D 프린팅의 핵심 장점으로 꼽을 수 있습니다. 소재 제조업체는 표준용, 엔지니어링용 및 산업용 열가소성 수지의 특성과 일치하는 광범위한 광학적, 기계적, 열적 특성을 가진 혁신적인 SLA 레진을 개발했습니다.
3D 프린팅 하드웨어, 소프트웨어, 소재 과학에서 이뤄온 진보에 힘입은 SLA 기술은 더 경제적이고 접근하기 쉬운 기술이 되어 기업이 프로토타입 제작, 테스트, 생산에 접근하는 방식을 바꿔 놓았습니다.
산업을 구성하는 다양한 업계에서 SLA 3D 프린팅으로 제작된 파트를 최종 사용 제품, 산업용 교체 부품, 제조 보조 도구, 툴링, 외 다양한 용도로 활용하고 있습니다. SLA 3D 프린팅으로 제작된 파트는 표면 마감이 매끄럽고 공차가 엄격하여 여러 개의 파트로 구성된 어셈블리나 소비자 등급 제품, 최종 디자인 검토용 파트를 제작하기에 안성맞춤입니다.
워크플로가 경제적이고 접근성이 우수하다보니 규모와 무관하게 고품질 3D 프린팅 역량을 인하우스로 도입하는 기업이 늘고 있으며 수백에서 수천에 이르는 전문가 집단이 이런 기술을 활용하여 운영비 절감, 효율성 향상, 완전히 새로운 비즈니스 모델 개척의 효과를 누리게 되었습니다.
SLA 3D 프린팅의 이용법은?
SLA 3D 프린팅은 광원으로 액상 레진을 3차원적인 물체로 경화시키는 과정에서 액층이나 레진 탱크를 광원에 노출시켜 딱딱하게 굳히는 방식을 취합니다. 지금까지 사용해 왔던 하향식 SLA 3D 프린터에서는 그런 광원의 위치가 액상 레진의 액층 위였습니다. Formlabs의 공동 창업자인 맥스 라보스키(Max Lobovsky), 데이비드 크레너(David Cranor), 나탄 린더(Natan Linder)가 2011년 최초로 소개한 상향식 광경화성 수지 조형 방식은 광원을 레진 액층 아래에 두어 단면이 레진의 가장 밑바닥에서 부터 생성되고 빌드 프랫폼이 상승하면서 액상 레진이 경화된 층 아래로 흘러들어 다시 채워집니다.
상향식 광경화성 수지 조형 방식의 발명은 몇 가지 중요한 혁신에서 비롯되었으며 여기에는 바닥이 투명한 (그리고 결국은 플렉서블한) 레진 탱크도 한몫 단단히 했습니다. 표면이 플렉서블하여 박리력이 완화되다 보니 이 새로운 탱크 설계로 규모가 더 큰 상향식 SLA 3D 프린터도 세상에 모습을 드러낼 수 있었습니다.
SLA 3D 프린터는 광반응성이 있는 열경화성 소재, 즉 "레진"을 경화하는 데 빛을 사용합니다. 광경화성 수지 조형 방식(SLA) 레진이 특정 파장의 빛에 노출되면, 짧은 분자 사슬이 결합되어 단량체와 올리고머를 고체화된 강체 또는 유연한 기하학적 구조로 중합합니다.
최근 십 년 동안 레진 3D 프린팅 공정에 몇몇 신규 유형이 개발되었고 이들은 일차적으로 사용하는 광원에 따라 구분할 수 있습니다. 이들 신규 유형에는 레이저 구동 광경화성 수지 조형 방식(SLA), 디지털 광원 처리 방식(DLP), 마스크형 광경화성 수지 조형 방식(MSLA, LCD 3D 프린팅과 혼용) 등이 있습니다.
광원이 조사되는 방향이나 광원의 유형과는 무관하게 SLA 3D 프린팅 워크플로는 간단합니다. 파트 프린팅이 끝나면 알코올이나 세척 단계를 거쳐 파트 표면에 남은 잔여 레진을 제거해야 합니다. 그런 다음 사용한 소재에 따라 후경화 단계를 거쳐 파트에서 광중합 반응을 완료해야 하고, 해당 단계를 거치면 소재 물성을 최적화할 수 있습니다. 도색, 코팅, 도금 같은 후처리 기법을 사용하면 특정 응용분야나 심미적 특성을 구체적으로 구현할 수 있습니다.
SLA(광경화성 수지 조형 방식, Stereolithography)의 간략한 역사
광경화성 수지 조형 방식(SLA) 3D 프린팅 공정은 1970년대 초에 일본의 연구원 Hideo Kodama 박사가 자외선을 사용하여 감광성 폴리머를 경화시키는 광경화 수지 조형 방식에 대한 현대적 적층 기법을 발명을 통해 처음 등장했습니다. 광경화성 수지 조형 방식(SLA)이라는 용어는 1986년에 이 기술에 특허를 내고 상업화를 위해 3D Systems를 설립한 찰스(척) 헐(Charles (Chuck) W. Hull)이 처음으로 사용했습니다. 헐은 자외선을 쪼이면 경화되는 소재를 얇은 층으로 만들어 연속적으로 "프린팅"하는 방법으로 3D 물체를 제작하는 것이 SLA 방식이라고 설명했습니다. 이런 최초의 SLA 3D 프린터는 거대한 산업용 시스템이었고, 가격이 $100,000를 훌쩍 뛰어넘기가 쉬웠으며 복잡한 인프라스트럭처와 유지 관리가 필요했습니다.
하지만 광경화성 수지 조형 방식(SLA) 3D 프린팅 기법이 광범위한 인기를 얻은 최초의 3D 프린팅 기술이 아니었습니다. 2000년 대 말, 유형이 다른 3D 프린팅 기술의 특허가 만료되면서 소형 포맷 용융 적층 모델링 방식(FDM) 3D 프린터가 등장하며 적층제조의 접근성을 확대했습니다. 이 경제적인 압출 기반 기술 덕분에 3D 프린팅이 처음으로 광범위한 인지도를 얻고 많은 기업이 3D 프린팅을 채택하게 되는 거대한 물결을 일으키기는 했지만, FDM 3D 프린터는 전문가들의 요구 사항으로 이뤄진 스펙트럼을 모두 충족하지는 못 했습니다.
업계의 판도를 뒤흔들어 놓은 데스크톱 SLA 3D 프린터
이전에는 획일적인 산업 시스템 뿐이었던 시장에 소형 포맷 데스크톱 SLA 프린터가 출시되자 훨씬 작고 경제적인 장비를 찾던 기업이 고해상도 3D 프린팅의 가능성을 기대하게 되었습니다. 배경과 예산이 천차만별인 고객사들이 첨단 기술을 활용할 수 있게 된 것은 시판된 최초의 상향식 광경화성 수지 조형 솔루션이었던 Form 1 덕분이었습니다.
Formlabs이 2015년 말에 Form 2를 출시한 후, 이어서 다양한 소재도 출시하자, 다양한 분야의 전문가들이 SLA 3D 프린팅에 훨씬 부담 없이 접근할 수 있게 되었습니다. 2019년, Formlabs은 Form 3와 Form 3L SLA 3D 프린터에 Low Force Stereolithography™(LFS) 기술을 도입했습니다. 해당 기술은 바닥이 플렉서블한 레진 탱크를 이용해 경화된 파트를 레진 탱크 바닥에서 박리하는 방식으로, 프린트 과정에서 파트에 가해지는 힘을 극적으로 줄일 수 있습니다.
이러한 성능 덕분에 엔지니어링, 제품 디자인, 제조는 물론 치과, 주얼리, 기타 산업 분야 전반에 걸쳐 다양한 맞춤 제작 및 고정밀 응용 분야에서 3D 프린팅에 대한 접근성이 확대되었습니다.
응용 분야가 늘어나면서 기술은 더 큰 인기를 모으며 더 많은 기업에서 채택되었습니다. 오늘날 광경화성 수지 조형 방식은 용융 적층 모델링 방식(FDM), 선택적 레이저 소결 방식(SLS) 두 가지 방식과 더불어 가장 많이 사용되는 3가지 플라스틱 3D 프린팅 공정으로 꼽힙니다. 끊임없는 반복 설계 끝에 세계를 선도하는 전문가용 레진 3D 프린터, Form 시리즈가 탄생할 수 있었고, 2024년 현재까지 140,000대를 판매했으며 프린팅한 파트는 4억개가 넘습니다.
새 장이 열리다: LFD 프린트 엔진
2024년, Formlabs은 강력하고 경제적인 레진 3D 프린팅을 한 단계 더 발전시켜 데스크톱 크기의 Form 4와 그 생체 적합 버전인 Form 4B, 그리고 대형 레진 3D 프린터인 Form 4L과 Form 4BL을 출시했습니다. 새롭게 개발된 Formlabs의 최신 설계 Form 시리즈 레진 3D 프린터는 Low Force Display™(LFD)라는 차세대 MSLA 프린트 엔진으로 구동됩니다.
이들 고성능 데스크톱과 벤치톱 장비는 접근성과 경제성이 우수하여 생산 공정으로서 새로운 가능성을 선보였습니다. 3D 프린팅을 이용하면 생산량을 점진적으로 상향하는 한편, 불확실한 시장 상황에 직면하여 공급망을 인하우스에 구축하여 유연성과 적응력을 키울 수 있는 것입니다. 이제 새로운 소재만 도입하면 새로운 응용 분야를 개척할 수 있습니다.
LFD 프린트 엔진의 핵심은 백라이트 장치입니다. 이 초고강도 광원은 일정 영역에 균일한 빛을 조사하기 위해 LED와 시준 렌즈를 사용합니다. 빛이 렌즈 어레이(배열)를 통과하면 더 완벽에 가까운 시준(평행) 상태를 이루고 균일해져 어두운 지점이나 밝은 지점 같은 밝기의 편차가 사라집니다.
여기에서 빛이 Light Processing Unit, 즉 LPU 4를 통과하며 필터와 마스크를 거치면 프린팅할 레이어의 형태에 맞춰 조사됩니다. 빛이 탱크 내부의 액상 레진까지 도달하면 전 영역에서 고체층을 형성합니다. 그러면 Build Platform이 레진 밖으로 상승하고 레진 탱크 바닥에서 Z-축 방향 박리가 정밀하게 일어납니다.
과거에는 박리력이 레진 3D 프린팅의 주요 장애물로 존재해 왔어서 프린터를 선택할 때 파트 품질이나 안정성, 프린트 속도 셋 중 몇 가지는 포기해야 했습니다. Form 4와 Form 4L의 경우, 재설계된 Flexible Film Resin Tank와 새로운 분리 텍스처를 사용하여 박리력을 최소화했습니다. 분리 텍스처는 당사 독점 기술인 미세 텍스처가 구현된 광학 필름으로, 공기 흐름을 유도하여 레진 탱크가 LPU에 흡착되는 것을 방지합니다.
제품 시연: Form 4L
차세대 대형 레진 3D 프린터인 Form 4L로 Form 4의 속도, 정확성, 안정성을 완전히 새로운 차원으로 끌어올린 방법을 확인해 보세요.
SLA 3D 프린팅 워크플로
1. 설계
CAD 소프트웨어 중 하나 또는 3D 스캔 데이터로 모델을 디자인하고 3D 프린팅이 가능한 파일 형식(STL 또는 OBJ)으로 내보냅니다.그런 다음 디지털 설계 파일을 프린트 준비 소프트웨어로 불러와 프린팅에 적합하도록 프린트 설정값을 지정하고 디지털 모델을 여러 층의 레이어로 슬라이싱합니다. Formlabs의 프린트 준비 소프트웨어, PreForm를 무료로 다운로드하면 서포트와 프린트 방향을 자동으로 지정할 수 있습니다.
고급 사용자라면 SLA 프린팅용 설계를 별도로 마련하거나 파트 내부를 빈 공간으로 처리하여 재료를 절약하는 단계를 거칠 수 있습니다.
Form 4 시리즈 설계 가이드
3D 프린팅의 성공은 모델을 잘 설계하는 데서 시작됩니다. 다음 모범 사례를 따라 디자인을 최적화하면 프린트에 실패할 확률을 축소할 수 있습니다.
2. 프린트
프린트 준비 소프트웨어가 파트를 프린터로 전송하는 데, 일반적으로는 무선 인터넷 연결, USB, 이더넷을 이용합니다.
상향식 SLA 프린터의 탱크와 빌드 플랫폼은 탈착식이므로 손쉽게 소재를 변경하고 새 프린트 작업을 시작할 수 있고, Formlabs의 Form 시리즈 프린터처럼 한층 더 진보한 SLA 프린터에서는 프린팅 과정에서 자동으로 소재를 충전해주는 카트리지 시스템도 이용할 수 있습니다. 이는 올바른 설정을 간단히 지정하면 프린팅 공정이 시작되고 프린팅이 완료될 때까지는 장비가 자동으로 실행되어 관리 감동이 필요하지 않다는 의미가 될 수 있습니다.
Formlabs의 SLA 3D 프린터를 사용한다면 온라인 Dashboard로 프린터, 소재, 팀작업을 원격으로 관리할 수 있습니다.
3. 후처리
SLA 3D 프린터가 다양한 만큼 빌드 플랫폼에서 파트를 떼어내는 방법도 다양하지만 대개는 스크래퍼를 사용한 수작업으로 파트를 떼어내야 합니다. Formlabs의 Build Platform Flex와 Build Platform Flex L를 이용하면 파트를 빌드 플랫폼에서 간단하고 쉽게 떼어낼 수 있는 한편, 수작업은 줄이고 부스러기나 흠집이 전혀 생기지 않도록 방지할 수 있어 파트 품질을 향상할 수 있습니다.
파트를 빌드 플랫폼에서 떼어낸 후에는 이소프로필 알코올(IPA)이나 에테르로 헹궈 표면에서 미경화 레진을 제거해야 합니다. Formlabs은 세척 공정 간소화, 쉬운 잔여 레진 제거, 전체 후처리 시간 단축을 목적으로 Form Wash와 대형 포맷 Form Wash L을 설계했습니다.
헹굼을 마친 파트가 건조된 후, 일부 소재에는 후경화 과정을 거쳐야 하는 데, 이렇게 하면 파트 강도와 성능을 향상하고 최적의 물성을 갖추는 데 도움이 되기 때문입니다. Formlabs의 Form Cure와 대형 포맷 Form Cure L을 이용하면 온도와 빛을 정밀하게 제어하여 일관성 있게 고강도로 경화할 수 있습니다.
마지막으로 파트에서 서포트를 제거하고 잔여 서포트 흔적을 제거하여 깨끗하게 마무리합니다. SLA 방식으로 제작한 파트는 특정 응용 분야에서 사용하거나 원하는 마감 상태를 위해 쉽게 기계 가공, 프라이밍, 도색 및 조립을 진행할 수 있습니다.
어떤 파트는 샌딩, 코팅, 도금, 미디어 블라스팅 같은 공정으로 더 좋은 결과를 얻을 수도 있습니다. 이런 레진 3D 프린트물의 후처리 기법은 다양한 결과로 이어집니다. 금속으로 전기 도금하거나 세라코트 같은 세라믹 코팅제로 코팅하면 어떤 파트에는 UV 차단 기능이 생기거나 기계적 강도가 더 향상되어 야외 사용에 더 적합해집니다.
SLA 3D 프린팅을 선택해야 하는 이유는 무엇인가요?
전문가들이 SLA 3D 프린팅을 선택하는 이유는 섬세한 피처, 매끄러운 표면 마감, 탁월한 정밀도, 우수한 정확도, 뛰어는 기계적 물성, 등방성, 수밀성, 그리고 소재의 다양성 때문입니다.
속도와 처리량
프린트 속도 비교: 전기 커넥터
FDM 3D 프린팅 | SLA 3D 프린팅 | SLS 3D 프린팅 | |
---|---|---|---|
어셈블리 1개(파트 2개) | 2 시간 38 분 | 1 시간 37 분 | 3 시간 30 분 프린팅(식히는 데 6 시간 27 분) |
어셈블리 5개(파트 100개) | 84 시간 | 13 시간 2 분 | 12 시간 59 분 프린팅(식히는 데 13 시간 49 분) |
프린터 및 프린팅 파라미터 비교:
- FDM 3D 프린터: Bambu Lab P1S, PLA Basic, 레이어 높이 120 μm
- SLA 3D 프린터: Form 4, Grey Resin, 레이어 높이 100 μm
- SLS 3D 프린터: Fuse 1+ 30W, Nylon 12 Powder, 레이어 높이 110 μm
생산 뿐만 아니라 신속 반복 설계에도 3D 프린팅을 이용하는 기업이 늘어나면서, 기술을 선택할 때 3D 프린팅의 속도를 중요한 요소로 고려하게 되었습니다. 3D 프린팅 기술 전체에서 속도에 진보가 있었지만 SLA 3D 프린팅은 확실히 그 선두에서 가장 빠른 3D 프린팅 기술로 자리매김했습니다.
어떤 레진 3D 프린팅 공정은 타공정보다 더 짧은 시간 안에 끝납니다. 즉, 레이저 구동 SLA에서 각 레이어를 경화하는 시간은 대체로 단면을 한 번에 광원에 빠르게 노출시켜 경화할 수 있는 DLP나 MSLA(LCD) 기술 보다 느린 것입니다.
Formlabs의 최우선 목표는 업계를 선도하는 프린트 속도를 구현하는 것이었습니다. 따라서 Fast Model Resin과 같이 특별히 설계된 소재를 프린팅 했을 떄 시간당 최대 100mm의 속도를 발휘할 수 있도록 Form 4와 Form 4L을 설계했습니다. Form 4 빌드는 대부분 어떤 재료를 사용하더라도 2시간 이내에 완료되므로 하루에 설계를 여러 번 반복할 수 있습니다.
대형 포맷 SLA 3D 프린팅을 이용하면 디자인과 설계를 휴먼 스케일로 할 수 있고 이제는 규모가 커졌어도 속도 저하가 없는 Form 4L도 이용할 수 있습니다. Form 4L의 경우 빌드 대부분을 6시간 미만으로 완료할 수 있습니다. 프린터 전체 높이에 해당하는 빌드나 전체 빌드 플랫폼을 가득 채울 만큼 여러 조각으로 이루어진 대량 생산 작업도 하루 안에 프린트할 수 있어 하루 안에 대형 파트를 반복 설계나 대량 생산할 수 있습니다.
프린트 속도 비교: Radio Flyer의 시트 프로토타입
FDM 3D 프린팅 | SLA 3D 프린팅 | |
---|---|---|
프린트 소요 시간 | 42 시간 3 분 | 2 시간 37 분 |
프린터 및 프린팅 파라미터 비교:
- Form 4, Fast Model Resin, 레이어 높이 200μm
- Form 3L, Draft Resin, 레이어 높이 200μm
- Ultimaker S7, PLA, 레이어 높이 100μm, 채우기 밀도 20%
이런 속도가 하루하루, 그리고 한 주 한 주 쌓이면 처리량은 놀랍도록 늘어납니다. 이제 Form 4와 Form 4L은 사출 성형 기술에 맞먹는 초대물량의 속도를 발휘하게 되는 것입니다. 완료하는 데 몇 시간이면 충분한 풀 빌드 챔버를 하루에 여러 번 프린팅하면 중간 물량의 사출 성형 기계에서 나오는 생산량과 유사한 결과를 낼 수 있으며, 고가의 초기 툴링 비용도 발생하지 않습니다.
소재 다양성
세상에는 놀랍도록 다양한 SLA용 레진이 개발되어 목적에 맞춰 고를 수 있으며 시중에서 서로 다른 배합 수백 가지를 판매 중입니다. 이들 레진에는 부드러운 것, 단단한 것이 있고 유리나 세라믹 같은 부가적 소재를 고비율로 충전한 것이나 열변형 온도나 충격 강도 같은 기계적 물성을 향상한 것도 있습니다. 의치용 소재처럼 특정 산업용 소재부터 프로토타입 제작용 최종 소재와 흡사한 재료들까지 광범위한 테스트를 견디고 스트레스 환경에서도 성능을 발휘하도록 배합되었습니다.
어떤 제조사는 어떤 레진이라도 사용할 수 있도록, 또 어떤 기업은 타사의 화이트 라벨 레진을 사용할 수 있도록 개방형 플랫폼을 제공하기도 하지만 SLA 프린터를 제조하면서 폐쇄형 시스템에서 사용할 목적으로 전용 레진을 개발하여 제조하는 제조사가 많습니다.
이런 레진들은 특별히 SLA 3D 프린터용으로 배합되었으므로 사출 성형과 같은 전통적인 플라스틱 제조 방법에 사용되는 나일론이나 ABS와 같은 익숙한 열가소성 플라스틱과 완전히 유사하지는 않습니다. 특정 응용 분야에 가장 잘 어울리는 레진을 확인하는 데는 시험도 필요하고 데이터 시트와 응용 가이드도 고려해야 하지만 응용 분야에 따라 적합한 SLA 레진을 찾을 수 없는 경우는 거의 없습니다. 이렇게 광범위한 기계적 물성과 심미적 특성 덕분에 워크플로 최적화와 효율성 제고도 가능함은 물론입니다.
정확도와 정밀도
정확도와 정밀도는 제조부터 치의료 분야까지 산업의 모든 영역에서 중요한 요소이며, SLA 프린팅은 현재 시장에서 가장 정확하고 정밀한 결과를 얻을 수 있는 솔루션에 속합니다.
정확도는 결과물의 치수가 CAD 모델과 얼마나 가깝게 제작되었는지를 이르는 용어이며 정밀도는 동일한 치수를 반복적으로 생산할 수 있는 가능성으로 정의합니다. 기계 가공으로 얻는 정확도와 비교했을 때 전문가용 SLA 3D 프린터는 표준 기계 가공과 미세 기계 가공 사이 어딘가에 존재합니다. 그렇지만 레진 3D 프린터 제조사별 제품 간의 정확도는 차이가 그렇게 크지 않으며 레진을 경화하는 데 사용되는 광원의 유형, 부품의 품질, 부품들이 함께 작동하도록 만드는 설계와 보정에 따라 달라질 수 있습니다. 정확도는 소재에 따라서도 달라져서 강성이 높은 소재는 유연성이 있는 소재보다 더 정확하고 쉽게 프린트할 수 있습니다.
예를 들어, Form 4/B와 Form 4L/4BL를 이용하면 고정확도 소재인 Precision Model Resin를 프린팅하여 표면적의 99%가 넘는 영역에서 디지털 모델과의 오차가 100 μm 이내인 수복물 제작 모형을 만들 수 있습니다. 비교적 큰 모형(81-150 mm 피처)일 경우 Grey Resin으로 프린팅하면 XY 치수 공차가 대개 ±0.3% (하한: ±0.15 mm)입니다.
Formlabs SLA 3D 프린터의 가열이 일어나며 밀폐된 빌드 환경은 매 프린트 작업 시 거의 동일한 조건을 제공합니다. 향상된 정확도는 원료를 녹이는 열가소성 기반 기술에 비해 낮은 프린팅 온도 때문이기도 합니다. 광경화 수지 조형 방식은 열 대신 빛을 사용하기 때문에 프린팅 공정이 실온에 가깝고 출력 부품에 열팽창 및 수축 결함이 발생하지 않습니다.
Form 4과 Form 4L의 LFD 프린트 엔진, 특히 LPU 4에 포함된 고해상도 액정 디스플레이와 시준 렌즈는 각 파트의 단면에서 고도의 정확도를 구현합니다. 분리 텍스처와 Flexible Film Resin Tank 덕분에 낮아진 박리력은 여러 번 반복해도 일관성 있는 정확도를 구현하여 결과적으로 고도로 정밀한 파트를 얻을 수 있습니다.
미세 피처와 매끄러운 표면 마감
업계에서는 SLA 3D 프린터를 매끄러운 표면 마감과 미세한 피처를 갖춘 파트를 제작하는 데 있어 최적의 표준으로 여깁니다. 레진 3D 프린팅으로 제작된 파트는 사출 성형 같은 전통적인 제조 방법과 비교할 만한 외관을 손쉽게 갖출 수 있으며 후처리가 거의 필요하지 않습니다. 대조적으로 FDM 3D 프린팅으로 제작된 파트는 레이어 라인이 확연히 눈에 띄고 SLS 3D 프린팅으로 제작된 파트는 표면이 오톨도톨하며 약간 거친 느낌입니다.
SLA 3D 프린팅은 제작된 파트의 표면 품질 덕분에 대량 생산된 소비재와 외관과 촉감이 유사한 최종 사용 제품을 제작하는 방법으로도 손색이 없으며 신속 툴링 같은 부가적 공정에도 사용할 수 있습니다.
SLA 3D 프린터는 또한 FDM 3D 프린터보다 더 미세한 피처를 구현할 수 있으며 최소 피처 크기도 더 작고 SLS 3D 프린터와는 비슷합니다. 레진 3D 프린터의 빛은 필라멘트 압출기보다 훨씬 더 정밀한 형태로 제어할 수 있으므로 더 작은 피처나 더 얇은 벽도 거뜬히 만들 수 있습니다. 또한, SLA 광원은 SLS 3D 프린터에서 분말을 용융시키는 데 필요한 레이저보다 조도가 낮을 수 있으므로 경화능이 더 정밀하고 더 작은 피처도 구현할 수 있습니다.
등방성
3D 프린팅은 재료를 한 번에 한 층씩 쌓아 파트를 제작하므로 완성된 프린트물은 X, Y 및 Z축에서 다른 속성을 사용하는 프린팅 과정에서 부품의 방향에 따라 강도가 달라질 수 있습니다.
융합 증착 모델링(FDM)과 같은 압출 기반 3D 프린팅 공정은 프린팅 과정에서 생성되는 층 간 차이로 인해 이방성을 갖는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 이방성은 특정 응용 분야에서 FDM의 유용성을 제한하거나 이를 보상하기 위해 부품 형상 측면에서 더 많은 조정이 필요합니다.
부품의 등방성은 소재의 화학적 특성을 출력 프로세스와 함께 고려하여 엄격하게 제어할 수 있는 여러 요인을 바탕으로 달성됩니다. 프린팅 동안 레진 구성품이 공유 결합을 형성하지만 부품의 레이어 사이는 절반 반응 '그린 상태(green state)'로 남아 있습니다.
그린 상태의 레진은 레이어를 교차하여 결합할 수 있는 중합가능 기(polymerizable group)를 보유하여 최종 경화 과정에서 부품에 등방성과 방수성을 부여합니다. 분자 수준에서는 X, Y 또는 Z 평면 간에 차이가 없습니다. 그 결과
지그 및 고정구와 최종 사용 파트, 기능성 프로토타입과 같은 응용분야에서 중요한 요소인 예측 가능한 기계적 성능을 가진 파트를 얻을 수 있습니다.수밀성
SLA 방식으로 프린팅된 부품은 솔리드 피처 형상 또는 내부 채널이 있는 형상을 제작하든 간에 연속성을 갖습니다. 이러한 수밀성은 공기 또는 유체 흐름을 제어하고 예측하는 것이 가능해야 하는 엔지니어링 및 제조 응용 분야에서 중요합니다. 엔지니어와 설계자는 SLA 프린터의 수밀성을 사용하여 자동차 용도, 생의학 연구를 위한 공기 및 유체 흐름 문제를 해결하고, 주방 용품과 같은 소비자 제품의 부품 설계 내용을 검증할 수 있습니다.
해양 연구, 수중 로봇, 지속 가능한 기술 엔지니어링, 석유 및 가스 산업, 방위 산업 등 다양한 업계에서는 수밀성(watertight) 파트와 기밀성(gas-tight) 파트도 맞춤형이나 소량으로 생산할 방법을 찾고 있습니다. 어떤 3D 프린팅 기술은 이런 파트를 제작하는 데 이상적인 솔루션인 것으로 보이지만, 적층 제조 파트는 다공성이어서 가압 환경에서 사용할 수 없다는 인식이 일반적입니다.
그렇지만 최근 몇 년간 이런 인식은 철저히 깨져버렸습니다. SLA 프린터로 수밀성 인클로저와 방수 기능이 완전한 파트를 제작할 수 있게 되었기 때문입니다. 미국 해양대기청(NOAA)과 로드아일랜드 대학 같은 기관에서는 경제적이고 품질이 우수한 SLA 3D 프린터를 테스트 및 연구 장비로 도입하여 해양 연구에서 놀라운 진전을 이루었습니다.
3D 프린팅 방수 인클로저 및 압력 시험 결과
이 백서에서는 맞춤형 수밀성 인클로저를 경제적으로 3D 프린팅하는 방법에 관한 시험 결과와 명확한 가이드라인을 제시해 드립니다.
SLA 3D 프린팅 응용 분야
레진 3D 프린팅으로 제작된 파트는 광범위한 산업과 응용 분야에서 혁신을 가속하고 사업을 지원하는 매개체로 자리매김하고 있습니다. 첨단 소재, 놀라운 치수 정확도, 접근성이 우수한 워크플로가 한데 모여 프로토타입에서 생산까지 가능한 한, 매 단계마다 필요한 파트를 얻을 수 있는 동력으로 작용합니다. 동시에 비용은 축소되어 기술의 접근성과 확장성은 더 커졌고 최종 사용 응용 분야와 대량 맞춤화는 예외적인 사례가 아니라 표준이 되고 있습니다.
엔지니어링 및 제품 설계
3D 프린팅으로 프로토타입을 신속하게 제작하면 엔지니어도, 제품 디자이너도 아이디어를 개념 증명 모형으로 실현하고, 이런 개념을 최종 제품과 흡하며 작동까지 하는 고충실도 프로토타입을 발전시킬 수 있으며 일련의 검증 단계를 거쳐 제품 대량 생산까지 진행할수 있습니다.
응용 분야:
항공우주
사람들은 SLA 3D 프린팅으로 제작된 파트를 국제 우주 정거장에서 시험을 거치기 위해 우주로 보내고, 상업용 항공기 제작에 사용하기도 하고, 전 세계적으로 민간 및 국가 항공 산업 모두에서 테스트, 프로토타입 제작, 제조에 사용합니다. 우주에서의 임무용 레이저를 제작하는 데 필요한 고정구에서 제트 연료 응용 분야 시험에 사용되는 세라믹까지, SLA 파트는 우리가 최후의 개척지에 도달하기까지 동반자 역할을 톡톡히 해내고 있습니다.
- 신속 프로토타입 제작 (풍동 테스트)
- 신속 툴링
- 제조 보조 도구
- 최종 사용 파트, 교체용 파트, 맞춤형 파트
치의료
디지털 덴티스트리를 도입하면 인적 요인으로 인한 리스크와 불확실성을 줄이고, 워크플로의 모든 단계에서 일관성, 정확성, 정밀도를 높여 환자 치료 방식을 개선할 수 있으며, 3D 프린터를 활용하면 탁월한 적합성과 반복 가능한 결과로 단가를 낮추어 고품질의 다양한 맞춤형 제품과 기기를 생산할 수 있습니다.
응용 분야:
의료 분야
경제적인데다 전문가용 등급인 데스크톱 3D 프린팅을 이용하면 고도로 맞춤화된 치료와 장치로 환자 개인의 고유한 상황에 개별적으로 맞춘 의료 서비스를 제공하여 상당한 시간과 비용을 절감하는 동시에 영향력이 지대한 의료 응용 분야를 개척할 수 있습니다.
응용 분야:
- 수술 계획용 해부학 모형
- 의료 기기와 수술 기구
- 보조기 및 보철물
교육 기관
레진 3D 프린터는 몰입형 학습 및 고급 연구에 필요한 다기능 도구입니다. 과학, 엔지니어링, 예술 및 디자인 전반에 걸쳐 STEAM 커리큘럼을 지원하면서 창의성을 장려하고, 학생들이 전문가 수준의 기술을 접할 수 있게 합니다.
응용 분야:
- 연구개발
- 제조 연구실 및 메이커스페이스
- 다양한 분야의 교보재
주얼리
보석 전문가는 CAD 및 3D 프린팅을 사용하여 신속하게 디자인의 프로토타입을 제작하며, 고객에게 적합하고 즉시 주조 가능한 대량의 제품을 생산합니다. 디지털 도구를 사용하면 일관되게 디테일한 품목을 만들 수 있고, 왁스 조각 작업의 지루함과 변동성도 없습니다.
응용 분야:
- 로스트 왁스 주조(인베스트먼트 주조)
- 맞춤형 고충실도 프로토타입
- 고무 성형용 마스터 패턴
청각 기기
디지털 워크플로와 3D 프린팅을 이용하는 청각 전문가와 이어몰드(ear mold) 연구소는 고품질 맞춤형 이어 제품을 더 일관성 있게, 더 많이 제조할 수 있습니다. 응용분야로는 귀걸이형 보청기, 청력 보호 장치, 맞춤형 이어플러그(귀마게) 및 이어버드 등이 있습니다.
응용 분야:
- 청력 보조기
- 소음 방지 장치
- 청각용 소비재
SLA 3D 프린팅 소재
SLA 3D 프린팅에는 표준용, 엔지니어링용, 산업용 열가소성 플라스틱의 특성과 일치하는 광학적, 기계적, 열적 특성이 광범위한 레진 배합을 사용할 수 있습니다. 시중에는 정전기 방전이나 난연성 같은 제조상의 문제에 대응하기 위해 특별히 배합한 레진도 있고 업계에서 흔히 쓰이는 플라스틱의 기계적 물성과 유사한 물성을 갖춰 생산하는 레진도 있습니다. 배합과 화학적 성질에 따라 다르지만, 어떤 레진으로는 순수한 실리콘, 폴리우레탄, 세라믹로 된 파트를 제작할 수도 있습니다.레진 3D 프린팅은 또한 광범위한 스펙트럼을 이루고 있는 생체적합성 소재도 이용할 수 있어 최종 사용 제품, 의료 장비, 임상 현장의 3D 프린팅, 의료 시술 혁신 분야에서 새로운 길을 열고 있습니다.
특정 소재의 가용성은 제조사와 프린터에 따라 크게 달라집니다. Formlabs은 독보적으로 배합된 레진 40종 이상으로 구성된 가장 종합적인 레진 라이브러리를 보유하고 있습니다.
3D 프린팅을 이용하면 형상이 복잡한 파트를 비용 효율적으로 제작할 수 있으므로 혁신이 가능해지며 올바른 소재로 이런 혁신적인 아이디어를 테스트, 검증, 실행할 수 있습니다. 특히, Formlab의 소재로 대량 맞춤형 소비재, 수술 도구, 치과용 임플란트 및 장치, 제조 보조 도구, 신속 툴링 외 다양한 분야에서 3D 프린팅의 활용도가 상승했고, 이런 분야에서 효율성이 우수한 워크플로를 이용하게 된 것은 Formlabs의 레진 3D 프린터 덕분이라고 해도 과언이 아닐 것입니다.
일반 용도 레진
Formlabs이 일반 용도 레진을 개발할 때 속도와 일관성에 집중했던 이유는 다양한 응용 분야와 산업 현장에서 필요한 파트를 제작할 수 있기를 원했기 때문입니다. 무광택 회색조로 제작된 디자인 검토용 프로토타입에서 Clear Resin으로 프린팅하여 투명하게 내부가 보이는 모형과 금형까지, 일반 용도 레진은 SLA 3D 프린팅 분야의 일꾼과도 같습니다. Formlabs의 최신 일반 용도 레진은 Form 4용으로 개발되어 속도, 기계적 물성 및 해상도 면에서 새로운 차원에 도달할 수 있어, Fast Model Resin은 시간당 100mm의 속도로 프린팅할 수 있으며 Grey Resin은 충격 강도가 30% 더 높습니다.
소재 | 설명 | 응용 분야 |
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Fast Model Resin | 최고 100 mm/h의 프린트 속도 | 컨셉 모형 신속 프로토타입 제작 |
Clear Resin | 광학적 투명도에 가깝도록 폴리싱 가능 | 광학적 투명도를 요하는 파트 신속 프로토타입 제작 투명한 모형 밀리플루이딕스 |
회색조 레진(Grey, Black, White) | 매끄러운 무광 표면 마감 고해상도 | 컨셉 모형 신속 프로토타입 제작 지그 및 고정구 마스킹 도구 |
Color Resin | 색상 혼합 솔루션 통합 맞춤형 색상 | 명도가 높고 다채로운 파트 해부학 모형 소비재용 프로토타입 |
엔지니어링 레진과 제조용 레진
Formlabs은 엔지니어링과 제조 워크플로에서 특정 요구 사항 대응과 새로운 응용 분야 개척, 작업과 현장 테스트 간소화를 목적으로 엔지니어링 레진을 개발했습니다. 엔지니어링 레진은 성능이 산업 현장에서 친숙한 ABS, 실리콘, PEEK의 성능과 일치하거나 심지어 상회하도록 설계되었습니다.매우 단단하고 견고한 소재부터 충격을 견딜 수 있는 견고한 소재, 그리고 반복적인 굽힘과 휨을 견딜 수 있는 부드럽고 유연한 소재까지. 독특한 특수 소재, ESD 안전 레진이나 난연성 레진 뿐만 아니라 진성 세라믹과 실리콘 같이 이전에는 데스크톱 3D 프린팅 환경에서 사용할 수 없었던 테크니컬한 소재.
소재 | 설명 | 응용 분야 |
---|---|---|
인성 레진과 내구성 레진 | 튼튼하고 견고하며 기능적이고 역학적인 소재 파단 없이 압축, 신장, 굴곡, 충격 처리 가능 ABS 또는 PE와 유사한 성질이 있는 다양한 소재 | 하우징과 인클로저 지그 및 고정구 커넥터 마모성 프로토타입 |
강성 레진 | 충전률이 높고, 튼튼하고 변형이 적으며 내굴곡성이 있는 소재 내열성과 내화학성 보유 하중 환경에서 치수가 안정적 PEEK나 유리 및 섬유 충전 열가소성 플라스틱의 강성 시뮬레이션용 | 지그, 고정구, 툴링 터빈과 팬 블레이드 유체와 기류용 구성품 전자 제품 케이스 및 차량용 하우징 |
연성 레진과 탄성 레진 | 고무, TPU 나 실리콘의 유연성 굴곡, 신장, 압축을 견딜 수 있음 파열 없이 반복되는 주기를 견딤 | 소비재 프로토타이핑 로봇 공학에 사용 가능 의료 기기 및 해부학 모형 특수 효과 소품 및 모델 |
Silicone 40A Resin | 최조의 실용적인 100% 실리콘 3D 프린팅 소재 실리콘 주조의 뛰어난 소재 물성 | 실리콘 부품의 작동하는 프로토타입, 유효성 검증 장치, 소량 일괄 생산 맞춤형 의료 기기 우레탄 또는 레진 주조용 탄성 고정구, 마스킹 도구, 부드러운 금형 |
High Temp Resin | 우수한 내열성 고도의 정밀도 | 뜨거운 공기, 기체, 유체의 흐름 내열성 마운트, 하우징, 고정구 금형 및 인서트 |
Flame Retardant(FR) Resin | 고온 또는 발화원이 있는 실내와 산업 현장에서 사용할 수 있는 난연성, 내열성, 강성, 크립 내성을 갖춘 소재 | 항공우주 및 자동차용 인테리어 파트 소비재 또는 의료기기 보호용 외장품 및 내장품 지그, 고정구, 교체용 파트 맞춤 제작용 |
ESD Resin | ESD 안전 소재로 전자 제품 제조 워크플로를 개선할 수 있음 | 전자 제품 제조용 툴링 및 고정구 정전기 방지 프로토타입과 최종 사용 구성품 구성품 처리 및 보관용 맞춤형 트레이 |
폴리우레탄 계열 레진 | 우수한 장기 내구성 UV와 온도, 습도 변화에 안정적 난연성, 살균 가능성, 내화학성 및 내마모성 | 차량, 항공 우주, 기계용 고성능 구성품 견고하고 단단한 최종 사용 부품 질기고 오래가는 기능적 프로토타입 |
Alumina 4N Resin | 순도 99.99% 알루미나 테크니컬 세라믹 열적 특성, 기계적 특성, 전도성이 뛰어남 | 열전연체이자 전기적 전연체 전동 공구 내화학성 및 내마모성 부속품 |
Clear Cast Resin | 깔끔한 번아웃 낮은 열팽창률 우수한 정확도 | 산업용 인베스트먼트 주조 패턴의 인하우스 생산, 최종 사용 금속 파트 제작에 사용 |
치과 분야 레진
치의료 분야 전문가라면 Formlabs 에코시스템으로 간단한 올인원 워크플로를 구현하여 매번 정확한 파트를 얻을 수 있으며 이 과정에서 조정이나 보정은 전혀 필요하지 않습니다.다양한 장치가 필요한 대형 기공소와 병원에서 특정 적응증에 관련된 시술이 특화된 소규모 업체까지, Form 4B와 덴탈 레진 라이브러리는 어떤 규모의 기업에도 솔루션이 될 수 있습니다.
소재 | 설명 | 응용 분야 |
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Precision Model Resin | 파트 표면에서 >99%의 면적을 디지털 모델 치수에서 100 μm 이내로 프린팅할 수 있어 수복물 제작용 모형을 제작하기에 좋은 정확도가 탁월한 소재 | 탈착식 다이 모형 크라운 및 브리지 제작용 모형 임플란트 아날로그 제작용 모형 진단용 모형 |
Fast Model Resin | 49초마다 치과용 모형 하나를 프린팅할 수 있는 Formlabs의 가장 빠른 치과용 소재 | 열성형 모형 교정 장치 제작용 모형 |
Grey Resin | 속도와 정확도가 균형을 이루고 심미적으로도 탁월한 소재 | 진단용 모형 피팅 테스트용 모형 |
Surgical Guide Resin | 고압멸균이 가능하고 생체적합성을 보유한 차세대 3D 프린팅 소재, 임플란트 식립 수술 가이드용 | 수술 가이드 파일럿 드릴 가이드 드릴링 템플릿 장치 사이즈 조절용 템플릿 |
Dental LT Clear Resin | 장시 사용이 가능한 생체적합성 소재, 경질 교합 안정 장치와 나이트 가드용 | 경질 교합 안정 장치 경질 나이트가드 |
Dental LT Comfort Resin | 장기 생체적합성 보유 소재, 폴리싱하여 광학적 투과도 향상 용이 | 유연한 교합 안정 장치 유연한 나이트 가드 |
디지털 의치 | 접근성이 우수하고 경제적인 디지털 의치용 소재, Class II 장기 생체적합성 의치 제작용 | 최종 의치 시착용 의치 |
Premium Teeth Resin | 나노 세라믹 Class II 생체적합성 소재, 향상된 심미성과 탁월한 구강내 기계적 물성 보유 | 의치 시착용 의치 풀 아치 임플란트 지지형 수복물 |
Custom Tray Resin | 프린팅 속도가 빠르고 생체적합성을 보유한 레진, 맞춤형 인상 트레이 제작용 | 맞춤형 임프레션용 트레이 |
Temporary CB Resin | 다섯 가지 색조로 구매 가능한 치아 색상 레진, 변연 적합도, 강도, 심미성 우수 | 크라운 브리지 인레이 베니어 온레이 |
Permanent Crown Resin | 치아 색상의 세라믹 충전 레진으로 강도가 우수한 장기 사용 수복물을 제작할 수 있으며 네 가지 VITA Classical 색조로 구매 가능 | 싱글 크라운 인레이 온레이 베니어 |
IBT Flex Resin | 유연한 생체적합성 소재, 고도로 정확한 간접 본딩 트레이와 직접 복합재 수복물 가이드 제작용 | 간접 본딩 트레이 직접 복합재 수복물 가이드 |
Soft Tissue 스타터팩 | 탈착식 연조직 컴포넌트 제작용 유연성 소재 | 임플란트 제작 모형용 연조직 치은 마스크 |
메디컬 레진 제품군
의료 분야 전문가라면 의료 등급 소재인 Formlabs BioMed Resins을 성능과 생체적합성이 중요한 다양한 의료 분야에 사용할 수 있습니다. BioMed Resin 제품군에 속한 소재는 ISO 13485 인증을 획득한 시설에서 개발 및 제조되었고 일반적인 방법으로 소독하고 멸균할 수 있습니다.
소재 | 설명 | 응용 분야 |
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BioMed White Resin | 경질의 불투명한 흰색. 장기 피부 접촉(>30일) 또는 뼈, 조직, 상아질, 점막의 단기 접촉(<24시간) 용도로 승인. | 최종 사용 의료기기와 의료기기 컴포넌트, 환자 특이적 개별 이식재 크기 모형 및 금형, 절단 및 드릴링 가이드, 수술 도구 및 템플릿, 생체적합성 금형, 지그, 고정구, 수술실에서 사용할 수 있는 해부학 모형. |
BioMed Black Resin | 경질의 무광택 검은색. 장기 피부 접촉(>30일) 및 단기 점막 접촉(<24시간)용으로 승인. | 의료기기와 의료기기 컴포넌트, 생체적합성 금형, 지그, 고정구, 환자 접촉을 요하는 최종 사용 파트, 소비재 |
BioMed Amber Resin | 경질의 반투명. 장기 피부 접촉(>30일) 또는 뼈, 조직, 상아질, 점막의 단기 접촉(<24시간) 용도로 승인. | 최종 사용 의료 기기, 이식재 크기 조정용 모형, 절단 및 드릴링 가이드. |
BioMed Clear Resin | 경질의 투명. 장기 피부 접촉(>30일)과 호흡 가스 경로, 점막의 장기 접촉(>30시간) 또는 뼈, 조직, 상아질의 단기 접촉(<24시간) 용도로 승인. | 가스 호흡 경로 장치 포함 최종 사용 장치, 생체적합성 프로토타입, 금형, 지그, 고정구, 시각화 및 이식재 크기 조정용 모형, 세포 배양 및 생물공정 장치. |
BioMed Durable Resin | 내충격성, 비산 방지성, 내마모성 투명. 장기 피부 접촉 (>30일)과 장기 점막 접촉(>30시간) 또는 뼈, 조직, 상아질의 단기 접촉(<24시간) 용도로 승인. | 환자 맞춤형 도구, 일회용 도구, 생체적합성과 내충격성을 요하는 최종 사용 장치 및 컴포넌트 |
BioMed Elastic 50A Resin | 유연하고 실리콘과 유사. 반투명. 장기 피부 접촉 (>30일) 또는 단기 점막 접촉(<24시간) 용도로 승인. | 장기 피부 접촉을 요하는 착용감 우수한 의료 기기, 외과의가 수술실에서 참고할 수 있는 생체적합성 연조직 모형. |
BioMed Flex 80A Resin | 단단한 고무와 유사. 반투명. 장기 피부 접촉(>30일) 또는 단기 점막 접촉(<24시간) 용도로 승인. | 유연한 생체적합성 의료 기기와 컴포넌트, 단기 점막 접촉을 요하는 의료 기기, 수술 보조용 경조직 모형 |
주얼리 레진 제품군
Formlabs은 선명한 세팅, 날렵한 프롱(보석을 받치는 다리 부분), 매끄러운 고리, 섬세한 표면 디테일을 안정적으로 재현할 목적으로 주얼리 레진을 개발했습니다. 주얼리 레진으로는 맞춤형 장신구를 생산하는 소매업체와 디자이너부터 대규모 주조 회사를 거쳐 고객을 위한 시착용 작품, 주조가 가능한 맞춤형 주얼리 또는 재사용 가능한 주얼리 금형을 제작할 수 있는 마스터를 생산할 수 있습니다.
소재 | 설명 | 응용 분야 |
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Castable Wax Resin | 인베스트먼트 주조용 소재 주조 작업이 용이하고 디테일이 정교하고 형태를 안정적으로 유지 | 맞춤형 주얼리 |
High Temp Resin | 고강도 내열성 소재로 가황고무성형에 적합 | 반복 사용이 가능한 금형용 마스터 |
Grey Resin | 정교한 프로토타입과 맞춤형 피팅에 적합한 일반 용도 소재 | 주얼리 프로토타입 제작 시착용 제품 |
Formlabs은 열려 있습니다
Formlabs의 Developer Platform으로 프린터의 잠재력을 극대화해 보세요. Formlabs의 3D 프린터에서 405nm 포토폴리머 레진이나 1064nm 분말로 프린팅할 수 있는 가능성을 열어두고, 프린트 설정값을 맞춤 지정하거나 소프트웨어를 통합할 수 있습니다.
SLA 3D 프린팅 기술의 인하우스 도입
SLA 3D 프린팅을 자체적으로 도입하는 기업이 늘어난 데는 여러 가지 요인이 영향을 미쳤습니다. 고품질 SLA 3D 프린팅이 저렴해졌고, 프린터 자체의 안정성과 사용 편의성이 개선되었으며, 재료도 더욱 발전하여 새로운 응용 분야가 열리고 있기 때문입니다. 엔지니어, 제조업체, 의료 전문가 외 모든 유형의 기업이 인하우스 레진 3D 프린팅의 역량을 활용하는 이점을 누릴 수 있습니다.
손가락으로 버튼만 누르면 이런 기술의 이점을 조직의 모든 측면까지 두루 확장할 수 있지만 주요 이점은 인하우스 SLA 3D 프린팅으로 비용 절감, 내부 및 고객 리드 타임 단축, 기업의 공급망 제어 및 보호이자 기업의 성장에 따라 확장이 가능한 기술이라는 점입니다.
비용은 절감, 리드 타임은 단축
SLA 3D 프린팅은 기업에서 선택할 수 있는 아웃소싱이나 기계 가공과 같은 더 복잡한 대체 방법과 관련된 높은 비용과 긴 리드 타임을 없애는 데 도움이 될 수 있습니다. 3D 프린팅에는 비용이 많이 드는 도구와 설정이 필요하지 않으며 동일한 장비로 사용하여 다양한 형상을 빠르게 생산할 수 있습니다.
신속 프로토타입 제작: Battle Beaver의 맞춤형 게이밍 컨트롤러
Battle Beaver Customs는 Form 4의 빠른 프린트 속도 덕분에 당일에 프로토타입을 제작할 수 있었고, 신제품 출시 기간을 앞당겨 경쟁사보다 우위를 점할 수 있었습니다.
어셈블리 프로토타입 | 아웃소싱 | 인하우스 3D 프린팅 |
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장비 | - | Form 4 White Resin과 Black Resin |
리드 타임 | 7일 | 5시간 |
비용 | $250 | $15 |
신속 툴링: 블로우 성형으로 제작된 Unilever의 보틀
유니레버(Unilever)와 세리오플라스트(Serioplast)는 기존 산업용 SBM 장비의 압력을 처리할 수 있는 연신 블로우 성형(SBM) 금형을 빠르고 효율적으로 제작하는 데 Form 3L 벤치톱 레진 3D 프린터와 Rigid 10K Resin을 사용했습니다.
200 유닛의 생산 실행 | 기계 가공으로 제작된 금속 금형 | 3D 프린팅으로 제작된 금형 |
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장비 | 인하우스 CNC 가공 또는 아웃소싱 | Form 3L Rigid 10K Resin |
파일럿 테스트 리드 타임 | 6~8주 | 2주 |
툴링 비용 | $2,500~10,000 | $500~1,000 |
시간과 비용 절감 효과 계산
Formlabs 3D 프린터와 인터랙티브 ROI 도구로 얼마나 많은 시간과 비용을 절감할 수 있을지 확인해 보세요.
공급망 제어
인하우스 3D 프린팅은 기업이 갖춘 전문성에 따라 천차만별로 다르게 보입니다. Microsoft나 Rivian과 같은 대기업에서 엔지니어, 디자이너, 제조팀이 중앙 연구소에 파트를 요청하는 내부 서비스 대행 부서를 운영하기로 하는 경우가 많습니다. 다른 분야, 특히 설계 및 반복에 집중하고 직원 중에 CAD 전문 지식이 높은 기업은 모든 디자이너의 책상에 프린터를 둔 분산형 접근 방식을 선호합니다. Form 4처럼 접근성이 좋고 경제적인 데스크톱 규모의 장비를 이용하면 이러한 유형의 워크플로를 실현할 수 있고 변화하는 인력과 사무실 환경에 민첩한 솔루션을 제공할 수 있습니다.
중앙집중형이든 분산형이든, 인하우스 3D 프린팅 역량을 갖추면 업무 흐름을 더 섬세하게 제어할 수 있으며 기업은 전사적인 시점에서 비용을 절감하고 불확실성을 축소할 수 있습니다.
생산 수요 증가에 따른 확장
파트 수와 프린팅 규모에 따라 소형 3D 프린터에 투자한 비용을 몇 개월 만에도 회수할 수 있습니다. 소형 장비를 사용하면 비즈니스에 필요한 용량만큼만 비용을 지불하고, 수요가 증가함에 따라 장비를 추가하여 생산을 확장할 수 있습니다. 3D 프린터를 여러 대 사용하면 다른 소재의 파트를 동시에 프린팅할 수 있는 유연성도 생깁니다.
여러 대의 레진 3D 프린터를 보다 쉽게 관리할 수 있도록 Formlabs 고객은 두 가지 소프트웨어 플랫폼을 사용할 수 있습니다. Dashboard는 프린터를 모니터링하고 관리를 간소화하는 데 도움이 되는 무료 소프트웨어 플랫폼입니다. Fleet Control로 추가 기능과 고급 관리 도구를 사용하면 자동화 기능으로 프린트 작업을 자동으로 할당하고 여러 대의 프린터를 더욱 효율적으로 관리할 수 있습니다.
3D 프린터 플릿 관리
SLA 프린터와 SLS 프린터를 여러 대 관리한다고 해서 굳이 복잡해질 이유는 없습니다. 어떤 규모의 기업도 SLA 프린터와 SLS 프린터 플릿을 갖추면 하루 이틀 새에 작동을 시작할 수 있기 때문입니다.다음 네 가지 다중 프린터 시나리오를 검토해 보시면 본 안내서로 어떤 유형의 파트를 어떤 물량으로 생산한다 해도 효율적인 워크플로를 구축할 수 있습니다
인하우스 SLA 3D 프린팅 시작하기
Formlabs은 데스크톱과 벤치톱 SLA 3D 프린터를 빠르고 경제적이며 다양한 소재 물성을 갖춘 고품질 파트를 프린팅할 수 있도록 개발했으며 레진 3D 프린팅 에코시스템은 사용 편의성과 인간과 장비가 최소한으로 접촉해도 결과물을 낼 수 있도록 설계했습니다.
SLA 3D 프린팅의 품질을 직접 체험해 보세요. 원하시는 소재의 3D 프린팅 파트를 요청하시면 무료 샘플을 보내드립니다.