FDM 방식은 필라멘트 형태의 열가소성 플라스틱 소재를 3D프린터 헤드에서 열로 용융하고 헤드가 움직이면서 노즐을 통해서 용융된 재료를 압출하여 한층씩 적층하는 형태로 형상을 제작합니다. 이때 써포트 재료로 45도 이하 각도에서 지지대를 만들어서 전체 형상을 제작하고 이작업이 끝나면 써포트를 세척기에서 물과 세제로 제거하는 제작 방식입니다.
✴시제품 제작은 어떤 과정을 진행되는가?
1. 3D캐드 파일을 3D프린터의 운영 프로그램에서 로딩하여 3D캐드 파일에 Inverted Normals, Duplicated Triangles, Open Edge 등의 제작상 오류를 확인합니다.
2. 파트를 최적의 제작 방향으로 배치한 후에 노즐의 제작 경로인 Tool Paths 작업과 써포트 생성 작업을 자동으로 완료하면 제작 시간과 재료 소모량을 확인할 수 있고, 제작 작업을 시작할 수 있습니다.
3. 3D프린터에서 작업 시작 버튼을 눌러서 프린팅 작업을 시작합니다.
4. 제작 작업이 완료되면 파트를 Build Sheet에서 분리하여 세척기에 넣어 두면 써포트를 녹이는 작업을 하여 일정 시간이 지난후에 파트를 집어내어 물기를 제거하면 완성된 파트를 가질 수 있습니다.
✴사용가능한 재료는 어떤 종류가 있는가?
FDM 방식은 다양한 열가소성 플라스틱 재료를 사용할 수 있지만 본 시제품 제작 서비스에서 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 재료만 특화하여 사용합니다. 다음과 같은 이유로 ABS에 특화된 제작 서비스를 하고 있습니다.
1. ABS는 일상 주변에서 가장 널리 사용되는 소재로써 가전제품, 사무용품, 자동차부품, 전기부품 등 소비재에서 널리 활용되어서 그 활용도가 광범위 합니다.
2. 소재의 특성상 내충격성과 내열성이 우수합니다. IZOD 충격강도는 100J/m 내외이고 열변형 온도는 93 ~ 98℃로 우수합니다.
3. 치수의 안정성이 우수하여 후변형으로 인한 치수의 뒤틀림없이 조립성의 검증 및 기능성 테스트 용도로 사용하기에 적합합니다.
✴ FDM방식의 ABS 시제품 제작을 선택해야 하는 이유는 무엇인가?
다음의 몇가지 이유로 나누어 볼 수 있습니다.
1. FDM의 ABS재료는 광범위한 제품의 사출 성형에 사용되는 것과 유사하므로 제품의 개발 과정에서 실제 제품과 유사한 물성으로 다양한 실질적인 테스트를 해 볼 수 있습니다.
2. FDM의 ABS는 부품이 견고하고 내구성이 뛰어나며 형상의 치수의 안정성이 우수하여 광범위하게 부품간의 매치성 검토, 조립성 검증, 작동성 테스트 등에서 최적의 용도로 사용할 수 있습니다.
3. 소재 가격이 경제적이어서 동일한 비용으로 더 많이 시제품을 제작하여 개발 비용을 절감할 수 있습니다.
4. 제작후 시간이 오래되어도 변형 등이 발생하지 않아서 오랜 기간 사용할 수 있습니다.
✴ FDM방식의 ABS 시제품의 단점은 무엇인가?
주요 단점은 다음과 같습니다.
1. FDM 시제품은 외곽 표면의 해상도가 낮아서 거칠게 구현됩니다. 이는 외관상 표면의 조도가 중요한 부품이나 타 부품과 작동 테스트 시에 회전 등의 마찰이 발생할 수 있는 용도에는 적합하지 않습니다.
2. 미세한 형상의 구현력이 낮아서 1mm미만의 얇은 벽 등의 형상과 표면의 패턴 및 글자 등이 제대로 구현되지 않을 수 있습니다.
