일상에서 편하게 사용할 수 있는 3D프린터

오늘은 3D프린터에서 고체물체를 사용하여 출력하는 방식인 FDM(FFF)에 대해서 알아볼까 합니다.

시험보시는 분들에게 조금 유익하지 않을까~~~

제가 공부하면서 발표를 위해 간단하게 요약정리한 것을 올리려 합니다.

3D프린터 운용기능사 국가자격증인 실기 시험에서도 고체기반인 FDM방식으로 시험을 보게 됩니다.

그리고 우리 일상생활에서 가장 밀접하게 가장 많이 편하게 사용할 수 있는 프린터가

필라멘트를 사용하여 출력하는 FDM출력방식 기술입니다.

우리주변 문화센터나 국가나 지방단체에서 운영하는 공공도서관 등에는 거의 3D프린터기가 있는 것

으로 알고 있습니다.

시간당 1000원~2000원이면 출력을 할수도,,,해주기도 하는데 모델링, 디자인작업은 본인이 해서

데이터를 가져가야 합니다.

FDM(Fused Deposition Modeling)은 **'열가소성 적층 제조'**로 번역되며,

3D 프린팅 기술 중 하나로 알려져 있습니다.

FDM은 필라멘트(열가소성 플라스틱)을 가열한 후 노즐을 통해 층층이 적층하여 물체를 만들어내는 방식으로

작동합니다.

이 기술은 1980년대 후반에 스콧 크럼프에 의해 개발되었으며,

현재는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

2020.06.06 - [3D프린팅 첫걸음] - 3D 프린터 개념(2)

FDM 장점 :

장비 및 재료가격이 저렴하고 가장 대중화된 방식 / 강도가 강하고 습도에 강해 내구성이 뛰어나다.

비용 효율성: 초기 투자 비용이 낮고 유지보수가 간단하며, 필라멘트 재료 또한 저렴하여 경제적입니다.
다양한 소재 사용 가능: 다양한 열가소성 플라스틱 소재를 사용할 수 있어 다양한 응용 분야에 적합합니다.
간단한 구조와 프로그램: 장치 구조가 간단하고 사용하기 쉬우며, 초보자와 개인이 다루기 쉽습니다.
대형화 용이: 대형 물체의 제작이 용이하며, 광범위한 분야에 적용 가능합니다.

FDM 단점 :

표면이 거칠어 후가공 처리가 어렵고 세밀한 표현이 어렵다,

출력 속도가 다른 방식에 비해 느리고 열수축 현상이 있다.

낮은 표면 퀄리티: 층층이 쌓이는 방식으로 인해 표면에 층 라인이 생기는 경우가 많고, 표면 조도 퀄리티와 정밀도가 낮습니다.
서포터 필요: 복잡한 구조를 출력할 때 서포터가 필요하며, 서포터 제거 후 처리가 추가로 필요합니다.
느린 제작 속도: 다른 3D 프린팅 방식에 비해 출력 속도가 상대적으로 느립니다.

활용범위 :

현재로서는 오픈소스를 이용하여 사용가능. 교육. 취미, 공학용 등에 일반적으로 가장 많이 사용.

시제품 제작: 초기 디자인을 만들거나 제품의 형태를 확인하는 데 활용됩니다.
교육용 모델: 교육 및 학습 목적으로 다양한 모델을 제작할 수 있습니다.
소규모 제조: 소형 부품이나 소량 생산품의 제작에 사용됩니다.
프로토타입 제작: 제품의 초기 버전을 제작하여 테스트하고 수정할 수 있습니다.

이러한 FDM 기술은 장비의 비용 효율성과 다양한 소재 사용 가능성으로 인해

교육, 디자인, 제조 및 연구 등에 가장 많이 사용되고 있다.

§재료 : 고체(Solid) 재료인 필라멘트(Filament), 와이어(Wire), 펠렛(Pellet),

시트(Sheet) 등 사용 / 고온, 접착제(컷팅 )

- 1992년 - 특허 만료, 3D 프린터용 오픈소스 개발, 저렴한 제품들의 개발 시작.

- 상표권 : 스트라타시스의 스캇 크럼프가 보유.

- 랩 랩 : FFF(Fuser Filament Fabrication, 용융 적층 조형) 단어를 사용한다.

- FDM = FFF 모두 동일한 방식을 지칭한다.

•FDM(Fused Deposition Modeling) :

▶ 현재 가장 널리 보급되어 사용중인 방식

▶ 가장 대중화된 방식

•FDM 기술 : 미국, Staratasys사가 가지고 있는 상표권 기술방식

•FFF(Fused Filament Fabrication) : 랩렙 프로젝트의 오픈소스로 공개 되어 보급, 사용

•오픈소스 방식의 3D 프린터 :

▶ ABS, PLA ⇒ 직경 1.75~2.85mm 필라멘트 형태의 소재사용

▶ 고온가열 녹이면서 베드위에 압출하여 쌓아 올리는 적층방식

▶ PLA : 용융점이 낮은 재료, 개인 3D 프린터에 가장 많이 사용,

§오픈소스인 FFF(Fused Filament Fabrication, 용융 적층 조형) 방식 :

→ FDM과의 상표권 분쟁 / 오픈소스 프로젝트의 제작 방식

→ FDM의 기본 특허의 만료, / 대중화, 촉매제 역할을 한 기술

§재료 : PLA 필라멘트 소재를 사용하는 3D 프린터가 주를 이루고 있다.

§요약한 장단점 : 다양한 재료, 저렴한 가격 / 느린 조형속도, 낮은 정밀도, 심한 변형, 환경요인

아래 표는 제가 시험공부하면서 기억하기 쉽게 정리 요약한 것입니다.

혹시 3D프린터 운용기능사 시험보시려는 분들에게 도움이 되시기를 바라는 마음에 블러그에

올려보았습니다. 참고하셔서 합격들하셨으면~~^^

참고로 저는 당연 합격했습니다~~

2021.08.02 - [왕초짜를 위한 3D프린팅 기초 실기 공부하기] - FDM 3D 프린터 방식

내일은 FDM(FFF)방식의 3D프린터 3가지 방식에 대해 알아보겠습니다..

내일도 들러주시기를~~~^^

방문해주셔서 감사드립니다~~

왕초짜의 3D 프린팅 정복하기