3D프린터에 사용되는 필라멘트 종류와 특징

3D프린터는 소재를 열로 녹인 다음 압출하여 적층하는

적층가공방식의 장비입니다.

이때 열가소성의 압출되는 재료를 ‘필라멘트’라고 하는데

필라멘트도 다양한 소재로 제작되고 있습니다.

보편적으로는 PLA와 ABS 필라멘트가 사용됩니다.

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PLA 필라멘트

식물원료의 생분해성 친환경 소재인 PAL 필라멘트는 저렴하고

위험도도 낮아 입문용으로 많이 사용되는 소재입니다.

ABS 소재와 더불어 3D 프린팅에서 자주 사용됩니다.

출력하기 쉽고 표면 품질이 좋지만, 내열성과 내충격성은

다소 낮은 편입니다.

 

ABS 필라멘트

사출생산 소재로도 사용되는 ABS 필라멘트는 PLA와 같이

환경친화적이진 않지만, PLA 소재보다 내구성이 높고 사용수명이

길고, 표면 품질이 좋으며, PLA에 비해 내열성이 좋은 장점이

있습니다.

일반적인 플라스틱과 동일하므로 출력 시 발생하는 플라스틱

냄새에 주의하여 출력해야합니다.

제일 큰 단점으로는 수축 현상으로 출력물의 휨이

발생할 수 있습니다.

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PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol) 필라멘트

ABS의 단점을 보완한 필라멘트로, 단단하고 충격에 강하며

습기에 강합니다.

광택과 투과성이 좋아 인체에 무해한 소재로 인기입니다.

 

TPU 필라멘트

고무처럼 유연하고 탄력성이 강한 TPU 소재는, 합성고무의

일종입니다. 사용이 까다로운 편이나 내구성은 높습니다.

고무처럼 신축성이 좋아 신발, 케이스 등에 활용됩니다.

유연하게 움직이는 TPU 필라멘트를 플렉시블 필라멘트라고

부르기도 합니다.

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카본 필라멘트

카본 필라멘트는 기존의 PLA, ABS, PETG 필라멘트에 카본 섬유가

첨가되어 필라멘트가 더욱 단단하고 뻣뻣해져 내구성이 뛰어나고

변형이 적습니다.

이는 출력물의 수축 가능성을 줄여주는 효과도 있어 정밀한

결과물을 얻기 좋습니다.

표면 마감이 매끄럽고 깔끔해져 외관 품질이 좋아집니다.

카본 섬유 특유의 질감 덕분에 고급스러운 느낌을 줄 수 있습니다.

내마모성과 내열성도 좋습니다.

특히 카본 나일론 같은 경우는 160도 이상의 내열성까지 갖춰서

내구성을 요구하는 부품 제작에 적합합니다.

한편으로는 노즐 막힘 등의 문제가 발생하기 쉽기 때문에,

정기적인 노즐 청소 및 관리가 필수적입니다.

ABS필라멘트에 카본이 들어가면 ABS-CF, PLA필라멘트에

카본이 들어가면 PLA-CF등으로 표기됩니다.

 

PVA 필라멘트

물에 녹는 수용성 플라스틱 소재로, 관리나 사용이 까다로운 편입니다.

습하지 않은 환경에서 사용해야하고, 보관 시에도 방습에 주의하여

보관해야합니다.

서포트의 소재로 PVA를 사용하면 서포트를 쉽게 제거할 수 있습니다.

 

우드 필라멘트

이름에서 알 수 있듯이 나무와 합성수지를 섞은듯한 우드 필라멘트는

겉표면이 목재와 유사하여 독특한 외관을 표현하기에 좋습니다.

 

나일론 필라멘트

열에 강하고, 내구성이 높은 나일론 필라멘트는 표면 퀄리티가

우수하게 출력되고, 도색을 하기에도 용이합니다.

기본적으로 탄성력을 가지고 있는 소재라 유연하게 사용할 수

있지만, 가격대는 높은 편입니다.

 

HIPS (High Impact Polystyrene)

ABS와 PLA의 중간 강도를 가지며, 신축성이 좋고 기포 발생이 적습니다.

레몬 오일에 용해돼 서포트 재료로 자주 사용됩니다.

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PC(Ploycarbonate) 필라멘트

가공이 용이한 PC 소재는 열이나 충격에 강하다는 특징이 있습니다.

견고하면서도 가벼워 사출생산에도 종종 활용되고 있으나 PLA나 ABS에 비해 가격은 높은 편입니다.

투명한 소재이고 투명도와 투과성이 높다는 특징이 있어요.

 

야광 필라멘트

야광 필라멘트는 어두운 환경에서 야광의 색상을 띄는 특수 필라멘트입니다.

PLA와 ABS가 혼합되어 출력 난이도가 낮은 편입니다.

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엔지니어링 필라멘트

강철보다 강하고 내열성, 내약품성, 내충격성 등이 매우 우수해

전문 분야에 적합합니다.

헬멧, 항공기 부품, 카메라 부품 등에 활용됩니다.

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각 필라멘트는 특성에 따라 용도와 프린팅 조건이 달라서 작업

목적에 맞게 선택하는 것이 중요합니다.

예를 들어, 단단한 부품을 원하면 PETG나 ABS, 유연한 부품은

TPU, 정밀한 장식품이나 친환경 제품에는 PLA가 적합합니다.

3D프린터의 종류와 환경에 따라서도 적합한 필라멘트가

달라질 수 있습니다.

필라멘트 선택 시 출력물의 내구성, 유연성, 내열성, 환경적 요소를

고려하는 게 좋고, 특히 유해가스나 냄새 문제도 신경 써야 합니다.

안전한 작업 환경을 위해 환기와 국소 배기장치를 사용하는 것도

추천합니다.