3D 프린팅에는 어떤 필라멘트가 사용되나요?

빠른 답변: 가장 흔한 3D 프린팅 필라멘트

필라멘트	주요 특징	최적의 용도…	다음을 피하세요…
PLA	쉽고 초보자 친화적	시각적 프로토타입, 장식용 모델, 미니어처, 뜨거워지지 않는 물건.	강도가 필요한 기능적 부품, 뜨거운 차나 직사광선에 노출된 물건.
PETG	견고하고 내구성	브라켓, 기계 부품, 보호 케이스와 같은 기능적 부품.	매우 세밀하게 표현된 모델(끈적끈적할 수 있음), 마찰이 심한 부품.
ABS	강력하고 충격에 강함	충격이 큰 부품(드론 프레임), 내열성이 필요한 부품(자동차 내부), 아세톤으로 매끄럽게 만들고 싶은 모든 것.	밀폐된 프린터가 없는 초보자는 환기가 되지 않는 방에서 인쇄합니다.
ASA	날씨 및 자외선 차단	정원 도구, 새집, 맞춤형 자동차 외장 장식과 같은 야외용 부품.	실내 전용 구역은 더 높은 비용 및 인쇄 어려움은 불필요합니다.
TPU	유연하고 고무 같은	전화 케이스, 유연한 씰, 진동 감쇠 장치, 맞춤형 신발 밑창.	단단한 부품, 고속 인쇄(느리고 신중한 설정 필요).
나일론	견고하고 마찰이 적음	기능성 기어, 살아있는 힌지, 고마모성 부품.	필라멘트 건조기 없이 인쇄(매우 습기에 민감함), 장식용 부품.

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3D 프린팅 필라멘트란 무엇인가요?

각각의 세부 사항을 자세히 살펴보기 전에 자료, 근본적인 점을 명확히 해 보겠습니다. 학교, 작업장, 그리고 주택 전 세계적으로—우리는 ~에 대해 이야기하고 있습니다 융합 증착 모델링 (FDM)때로는 FFF(Fused Filament Fabrication)라고도 불립니다.

이 과정은 첨단 로봇 핫 글루건과 똑같이 작동합니다. 플라스틱이라는 길고 얇은 가닥을 사용합니다. 필라멘트가열된 노즐에 재료를 넣고 정확한 온도까지 녹인 후, 층층이 압출하여 맨 아래부터 물체를 만듭니다.

필라멘트는 이 공정의 "잉크"입니다. 단순한 플라스틱 줄이 아니라, 고도로 가공된 열가소성 플라스틱으로, 매우 엄격한 직경 허용 오차로 제조되었으며, 색상과 성능을 위한 특수 첨가제가 첨가되어 스풀에 완벽하게 감겨 있습니다.

이 "플라스틱 스파게티"는 실제로 어떻게 만들어질까?

필라멘트가 어떻게 만들어지는지 이해하면 품질이 왜 중요한지 알 수 있습니다. 이 과정을 압출이라고 합니다.

1. 펠릿으로 시작하세요: 모든 것은 PLA나 PETG와 같은 특정 폴리머의 작은 알갱이인 플라스틱 펠릿으로 가득 찬 호퍼에서 시작됩니다. 여기에 색소와 기타 성능 향상 첨가제가 혼합됩니다.
2. 용융 및 압출: 펠릿은 내부에 스크류가 있는 길고 가열된 배럴에 주입됩니다. 스크류는 용융 플라스틱을 앞으로 밀어내 완전히 혼합하고 압력을 형성합니다. 배럴 끝에는 정밀한 원형 구멍(예: 1.75mm)이 있는 노즐인 다이가 있습니다. 용융 플라스틱은 이 다이를 통과하여 연속적인 가닥으로 형성됩니다.
3. 냉각 및 측정: 이것이 바로 중요한 부분입니다. 필라멘트 가닥이 나오면 냉각 경로(대개 수조)를 통과한 후 레이저 마이크로미터를 통과합니다. 이 레이저는 필라멘트의 직경을 지속적으로 측정합니다. 목표 직경에서 조금이라도 벗어나면 압출기로 피드백을 보내 속도를 조절하여 직경을 일정하게 유지합니다. 이것이 바로 저렴한 필라멘트가 종종 좋지 않은 이유입니다. 직경의 일관성이 좋지 않으면 프린터에 걸림과 막힘이 발생할 수 있습니다.
4. 스풀링: 마지막으로, 기계가 냉각되고 측정된 필라멘트를 일정한 속도로 당겨서 스풀에 깔끔하게 감아 엉킴이나 걸림이 없는지 확인합니다.

고품질 필라멘트 스풀을 구매하면 원자재의 순도와 전체 공정의 정밀성에 대한 비용을 지불하는 것입니다.

왜 1.75mm가 표준 직경인가요?

당신은 대부분의 것을 알게 될 것입니다 시중에 판매되는 프린터는 1.75mm 직경의 필라멘트를 사용합니다.. 덜 흔한 2.85mm(종종 "3mm"라고 함) 표준도 있습니다. 왜 이런 차이가 있고, 왜 1.75mm가 승리했을까요?

이는 몇 가지 주요 엔지니어링 원칙으로 요약됩니다.

• 정도: 직경이 작은 막대를 녹이면 압출되는 플라스틱의 양을 더욱 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이를 통해 더욱 정밀한 시작 및 정지(후퇴)가 가능해져, 흘러내림이 적고 출력물이 더욱 깨끗하게 출력됩니다.
• 유연성: 1.75mm 필라멘트는 더 유연하여 많은 최신 프린터에 사용되는 복잡한 튜브 시스템("보덴" 튜브라고 함)을 쉽게 통과할 수 있습니다. 더 뻣뻣한 2.85mm 필라멘트는 끊어짐을 방지하기 위해 더 넓고 부드러운 곡선이 필요합니다.
• 용융 속도: 1.75mm 막대를 녹이는 데는 2.85mm 막대를 녹이는 데보다 적은 에너지와 시간이 걸리므로 핫엔드에서 더 빠른 응답 시간이 가능합니다.
• 기계적 힘: 필라멘트를 밀어내는 압출기 기어는 1.75mm 필라멘트를 밀어내는 데 필요한 힘이 덜 필요하므로 더 작고 가벼운 모터를 사용할 수 있습니다. 집합특히 모터가 프린트 헤드에 장착된 "직접 구동" 시스템에서 그렇습니다.

일부 우수한 기계(특히 Ultimaker와 LulzBot)에서는 여전히 2.85mm 필라멘트를 사용하고 있지만, 시장은 유연성과 정밀성 면에서 1.75mm 표준을 중심으로 압도적으로 통합되었습니다.

초보자를 위한 모든 필라멘트의 "왕"은 무엇입니까? (PLA)

3D 프린팅 여정을 막 시작하려는 경우 다음으로 시작하세요. 폴리 락트산 (PLA). 마침표. 취미용 3D 프린팅의 명실상부한 왕좌에 오른 데에는 이유가 있습니다. 놀라울 정도로 유연하고 작업하기 쉽기 때문입니다.

PLA를 사용하기 쉬운 이유는 무엇일까요?

PLA는 옥수수 전분이나 사탕수수와 같은 재생 가능한 자원에서 추출됩니다. 바이오플라스틱으로, 초보자에게 적합한 독특한 특성을 지녔습니다.

• 높음 인쇄 온도: PLA 비교적 낮은 온도(약 190~220°C)에서 출력합니다. 즉, 시중에 나와 있는 거의 모든 3D 프린터에서 출력이 가능하며, 프린터 부품에 가해지는 부담도 줄어듭니다.
• 최소 워핑: 3D 프린팅의 가장 큰 단점은 출력물의 모서리가 냉각되면서 빌드 플레이트에서 떨어져 나가는 현상입니다. PLA는 열 수축률이 매우 낮아 거의 휘어지지 않습니다. 가열 베드 없이도 출력할 수 있는 경우가 많은데, 이는 초창기 저가형 프린터의 큰 장점이었습니다.
• 기분 좋은 냄새: 식물성 소재이기 때문에 인쇄 시 은은하고 달콤하며 거의 은은한 솜사탕 같은 냄새가 납니다. 이는 다른 플라스틱의 자극적인 화학 냄새와는 확연히 대조되는, 매우 만족스러운 냄새입니다.
• 자세한 내용: PLA는 매우 빠르게 냉각되어 매우 미세한 디테일까지 표현할 수 있습니다. 노즐에서 나오는 순간 거의 즉시 굳어 날카로운 모서리와 선명한 형태를 구현할 수 있어 테이블탑 미니어처와 같은 제품을 출력하는 데 적합합니다.

PLA는 어떤 부분에서 빛을 발하는가?

"기능보다 시각적 효과"를 중시하세요. PLA는 다음과 같은 경우에 적합한 소재입니다.

• 장식 개체: 꽃병, 조각품, 예술 작품.
• 테이블탑 미니어처: PLA가 포착할 수 있는 세부 묘사 수준은 뛰어납니다.
• 신속한 프로토타입: 부품의 크기, 모양, 질감을 확인할 수 있는 빠른 실물 모형이 필요하신가요? PLA는 가장 빠르고 저렴한 방법입니다.
• 비기능 부품: 열이나 높은 응력에 노출되지 않는 지그, 템플릿 및 정리 도구입니다.

PLA의 가장 큰 약점은 무엇인가?

PLA를 인쇄하기 쉽게 만드는 특성은 동시에 PLA의 가장 큰 약점이기도 합니다.

• 낮은 내열성: 이것이 바로 아킬레스건입니다. PLA는 유리 전이 온도가 매우 낮습니다(약 60°C 또는 140°F). 즉, 더운 여름날 자동차 대시보드에 PLA 부품을 두면 뒤틀리고 축 늘어져 버립니다. 엔진 내부나 그 주변, 뜨거운 전자 장치, 심지어 더운 날씨에 직사광선이 닿는 실외에서 사용되는 부품에는 절대 적합하지 않습니다.
• 취성: PLA는 매우 단단하고 견고한 소재이지만, 동시에 매우 깨지기 쉽습니다. 휘어지지 않고 부서지기 때문입니다. 보호 케이스나 스냅핏 케이스처럼 충격을 흡수하거나 휘어져도 깨지지 않는 부품이 필요하다면 PLA는 적합하지 않습니다.

"더 강하고, 더 탄력적인" 업그레이드(PETG)란 무엇입니까?

PLA를 마스터하고 부품을 인쇄하고 싶어지면 do 뭔가, 당신은 필연적으로 졸업할 것입니다 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG).

생수병이나 탄산음료 병에 사용되는 플라스틱을 생각해 보세요. 바로 PET입니다. PETG는 글리콜(Glycol)의 "G"를 추가하여 PET를 개량한 버전으로, 더 투명하고, 잘 깨지지 않으며, 3D 프린팅이 더 쉽습니다. 완벽한 중간적 소재입니다.

PETG가 "두 가지 장점을 모두 갖춘" 소재인 이유는 무엇일까요?

PETG는 PLA의 가장 좋은 특성 중 일부를 가져와 ABS와 같은 산업용 플라스틱의 강도와 결합했습니다.

• 우수한 강도와 내구성: PLA와 달리 PETG는 층 접착력이 뛰어나고 깨지기가 훨씬 적습니다. 또한, 약간의 유연성이 있어 충격을 흡수하고 부서지지 않고 휘어질 수 있습니다. 따라서 기계 부품에 이상적입니다.
• 더 나은 온도 저항성: PETG의 유리 전이 온도는 약 80°C(175°F)로 PLA보다 훨씬 높습니다. 고온의 자동차에서도 견딜 수 있으며, 따뜻하지만 너무 뜨겁지 않은 전자 제품 근처에 있는 부품에도 적합합니다.
• 화학적 내성: 이 제품은 많은 일반적인 화학물질, 산, 염기에 잘 견딥니다.
• 비교적 쉽게 인쇄 가능: PLA보다 약간 높은 온도(약 230~250°C)와 가열된 베드가 필요하지만, PLA와 마찬가지로 수축률이 매우 낮습니다. 즉, 쉽게 휘어지지 않아 ABS보다 인쇄가 훨씬 간편합니다.

PETG가 가장 선호되는 분야는 어디인가요?

PLA가 '외관'을 의미한다면 PETG는 '외관과 기능'을 의미합니다.

• 기능 부품: 이것이 바로 PETG의 세계입니다. 브래킷, 마운트, 프린터 업그레이드 부품, 기계 부품 등 모든 분야에 완벽한 응용 분야입니다.
• 보호 구성 요소: 충격에 대한 저항성이 뛰어나 드론 프레임이나 전자제품 보호 커버 등에 적합합니다.
• 스냅핏 디자인: PETG는 약간의 유연성이 있기 때문에 조립이 필요한 부품에 적합합니다.

PETG의 단점은 무엇입니까?

PETG에도 특이한 점이 있습니다.

• 스트링: "끈적끈적"하고 노즐에서 흘러나오는 경향이 있어 출력물에 거미줄처럼 가는 줄이 생깁니다. 프린터 설정(특히 수축 기능)을 세심하게 조정하면 이러한 문제를 해결할 수 있지만, PLA만큼 깨끗하게 출력되는 경우는 드뭅니다.
• 흡습성: PETG는 공기 중의 수분을 흡수합니다. 필라멘트가 "젖으면" 뜨거운 노즐에서 물이 증기로 변하여 펑, 딱딱거리는 소리, 그리고 약하고 거품이 있는 인쇄물이 발생합니다. 최상의 결과를 얻으려면 사용 전에 건조한 상자에 보관하거나 완전히 말려야 합니다.
• 쉽게 긁힘: PLA보다 부드러운 소재라 긁히기가 쉽습니다.

하지만 더 높은 온도나 심각한 기계적 손상을 견딜 수 있는 부품이 필요하다면 어떨까요? 부품이 실외에서 24시간 내내 외부 환경에 노출되어야 한다면 어떨까요? 이를 위해서는 초보자에게 친숙한 플라스틱을 넘어 진정한 엔지니어링 등급 필라멘트의 세계로 나아가야 합니다. 다음 편에서는 산업용 주력 소재인 ABS, 그 최신 후속 소재인 ASA, 그리고 기타 특수 필라멘트를 살펴보고, 마지막으로 중요한 질문인 "3D 프린팅된 부품으로 만든 음식을 먹거나 마실 수 있을까?"에 대해 알아보겠습니다.

3D 프린팅의 원래 "산업용 주력 제품"은 무엇입니까? (ABS)

PLA가 취미 인쇄의 왕이 되기 전에는 아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS). 이것은 레고 블록, 자동차 대시보드, 컴퓨터 키보드 캡을 만드는 데 사용되는 것과 같은 튼튼하고 충격에 강한 플라스틱입니다. 오랫동안 "실제" 작업을 수행할 수 있는 "실제" 부품을 3D 프린팅하려면 ABS가 유일한 선택이었습니다.

ABS는 진정한 엔지니어링 열가소성 플라스틱이지만, 그 모든 강도에는 대가가 따릅니다. 인쇄가 매우 어렵기로 악명이 높으며, 다른 어떤 재료보다 많은 초보자들이 좌절감에 포기하는 원인이기도 합니다.

ABS를 그렇게 강력하면서도 어렵게 만드는 것은 무엇일까?

ABS는 비정질 3중합체로, 세 가지 다른 단량체로 구성되어 있습니다.

• 아크릴로니트릴: 내화학성과 열 안정성을 제공합니다.
• 부타디엔: 인성과 충격 강도를 제공하는 고무성 폴리머입니다. ABS에 "강인함"을 더하는 "B"입니다.
• 스티렌: 광택 있는 마감과 견고함을 제공합니다.

이러한 화학 물질의 칵테일은 ABS에 바람직한 기계적 특성을 부여하지만, 동시에 인쇄에 있어서도 엄청난 난관을 겪게 됩니다.

• 높은 인쇄 온도: ABS는 높은 노즐 온도(240~260°C)와 더불어 결정적으로 높은 베드 온도(100~110°C)를 필요로 합니다. 많은 보급형 프린터는 이러한 온도에 안전하게 도달하지 못합니다.
• 극한 워핑: ABS 출력물의 가장 큰 문제점은 바로 열팽창 계수가 매우 높아 식으면서 상당히 수축한다는 것입니다. 출력물의 윗면이 식고 수축하면서 아랫면이 당겨지면서 모서리가 말려 올라가 빌드 플레이트에서 급격히 떨어지게 됩니다.
• 유독 가스: "스티렌" 성분은 녹을 때 유해하고 잠재적으로 유해한 연기(휘발성 유기 화합물 또는 VOC)를 방출합니다. ABS 인쇄는 반드시 환기가 잘 되어야 하며, 좁고 밀폐된 공간에서 인쇄하는 것은 바람직하지 않습니다.
• 인클로저가 필요합니다: 뒤틀림을 방지하는 유일하게 확실한 방법은 가열된 챔버나 밀폐 공간 내에서 ABS를 출력하는 것입니다. 이렇게 하면 부품 주변의 온도가 높고 안정적으로 유지되어 수축과 뒤틀림을 유발하는 급격한 온도 변화를 방지할 수 있습니다.

그렇다면 왜 사람들은 여전히 ​​ABS를 사용할까요?

이 모든 단점에도 불구하고 ABS는 왜 사라지지 않을까요? 특정 용도에서는 여전히 최고의 도구이기 때문입니다.

• 뛰어난 내열성: 약 105°C(221°F)의 유리 전이 온도를 가진 ABS는 PETG보다 훨씬 높은 등급입니다. 3D 프린터 핫엔드용 맞춤형 팬 덮개나 자동차 내부 부품처럼 고온 환경에서 사용되는 부품에 적합한 소재입니다.
• 아세톤 증기 평활화: 이것이 ABS의 핵심 기능입니다. ABS 출력물을 아세톤 증기에 노출시키면 부품의 외부 표면이 녹습니다. 이 과정을 통해 층층이 완전히 지워져 매끄럽고 광택이 나는 사출 성형품과 같은 외관을 얻을 수 있습니다. 또한 층들을 화학적으로 접합하여 부품을 상당히 강화합니다.
• 가공성: ABS는 PLA나 PETG보다 후가공에 훨씬 적합합니다. 녹거나 갈라지지 않고 쉽게 샌딩, 드릴링, 태핑, 심지어 기계 가공이 가능합니다. 바로 이 점이 바로 첨가 및 감산 제조 만날 수 있습니다. 드릴 프레스나 밀링 머신ABS는 다른 플라스틱보다 시작점으로 더 적합한 경우가 많습니다.

복잡한 내부 채널이 있는 맞춤형 지그나 고정 장치가 필요한 프로젝트가 있는데, 솔리드 블록으로는 가공이 불가능할 경우, ABS 소재로 3D 프린팅한 후 저희와 같은 서비스 업체에 보내 핵심 접합면이나 나사산 구멍을 완벽한 공차로 가공할 수 있습니다. 이러한 하이브리드 방식은 3D 프린팅의 기하학적 자유도와 CNC 가공의 정밀성을 결합합니다.

ABS의 "현대적이고 더 나은" 버전이 있을까요? (ASA)

수년간, 플라스틱 업계는 쉽게 부서지는 PLA와 강하지만 가공하기 어려운 ABS 중 하나를 선택해야 했습니다. 업계는 ABS의 강도와 PLA의 인쇄성을 모두 갖춘 소재를 절실히 원했습니다. PETG가 그 공백을 일부 메웠지만, ABS의 진정한 후계자는 바로 PETG입니다. 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트(ASA).

ASA는 ABS의 고도로 설계된 사촌뻘 되는 제품입니다. 자동차 및 건설 산업의 실외 적용을 위해 특별히 설계되었습니다. ABS의 모든 장점을 그대로 유지하면서 가장 큰 단점을 해결했습니다.

ASA가 ABS보다 우수한 이유는 무엇인가?

ASA의 주요 장점은 다음과 같습니다. 뛰어난 자외선 및 내후성.

ABS는 큰 약점을 가지고 있습니다. 부타디엔 성분이 햇빛의 자외선에 의해 빠르게 분해된다는 것입니다. ABS 부품을 옥외에 방치하면 몇 달 안에 누렇게 변하고, 백악질로 변하며, 매우 부서지기 쉽습니다.

ASA는 취약한 부타디엔 고무를 대체합니다. 아크릴 레이트 고무는 자외선과 풍화작용에 거의 영향을 받지 않습니다. 이러한 특성 덕분에 ASA는 실외에서 사용되는 모든 부품에 있어 확실한 우위를 점하고 있습니다.

• 비바람에 견디는 : 비, 햇빛, 더위, 추위—ASA는 저하되지 않고 모든 것을 처리할 수 있습니다.
• ABS와 유사한 강도: ABS의 높은 충격 저항성과 내열성(약 100°C)을 유지합니다.
• 인쇄하기가 약간 더 쉽습니다. ASA는 여전히 밀폐형 구조와 고온이 필요하지만, 대부분의 사용자는 ABS보다 휘어짐이 약간 적고 유해 가스 발생도 적다고 생각합니다. 냄새는 여전히 있지만 일반적으로 덜 불쾌하다고 여겨집니다.
• 아세톤 스무딩: 네, ABS와 마찬가지로 증기로 매끄럽게 가공하여 광택이 나는 층이 없는 마감을 만들 수 있습니다.

다른 필라멘트 대신 ASA를 선택해야 하는 이유는 무엇입니까?

부품이 외부로 나가는 경우 ASA를 사용하세요. 정말 간단합니다.

• 야외 설비: 정원 호스 브라켓, 맞춤형 스프링클러 헤드, 위성 접시 마운트, 새 모이통.
• 자동차 외장 부품: 맞춤형 교체용 트림 조각, 보조등용 브래킷 또는 공기역학적 구성 요소.
• 과학 장비: 기상 관측소나 실외 센서 어레이를 위한 하우징.
• ABS 수준의 강도가 필요하지만 햇빛에 노출되는 모든 것.

가장 큰 단점은 비용입니다. ASA는 일반적으로 ABS보다 비싸기 때문에 실내 전용 부품으로는 과한 경우가 많습니다.

유연하고 고무 같은 부품(TPU)은 어떨까요?

지금까지는 딱딱한 플라스틱에 대해서만 이야기했습니다. 하지만 휴대폰 케이스나 유연한 씰처럼 부드럽고 푹신한 것을 인쇄해야 한다면 어떨까요? 열가소성 폴리우레탄(TPU).

TPU는 열가소성 엘라스토머로, 고무처럼 작용하는 플라스틱의 한 종류입니다. 내구성, 내마모성, 유연성이 매우 뛰어납니다.

TPU 인쇄의 도전과 보상

TPU 프린팅은 특별한 경험입니다. 젖은 국수를 작은 튜브에 밀어 넣는다고 상상해 보세요. 바로 그것이 도전입니다.

• "직접 구동" 압출기가 필요합니다. 필라멘트가 매우 유연하기 때문에 압출기 기어와 핫엔드 사이에 지지되지 않는 공간이 있으면 휘어지고 휘어질 수 있습니다. "보덴" 방식(압출기가 프레임에 장착되어 긴 튜브를 통해 필라멘트를 밀어내는 방식)을 사용하는 프린터는 TPU를 사용하는 데 매우 어려움을 겪습니다. 압출기가 핫엔드 바로 위에 위치하는 "직접 구동" 방식은 불편함 없는 작업을 위해 적극 권장됩니다.
• 느린 인쇄 속도: TPU가 꼬이거나 걸리지 않고 압출될 시간을 주기 위해 매우, 매우 느리게(종종 20~30mm/s) 인쇄해야 합니다.
• 습기는 적입니다. PETG와 나일론처럼 TPU는 흡습성이 매우 강하므로 좋은 결과를 얻으려면 완벽하게 건조하게 유지해야 합니다.

이 세심한 공정의 대가는 놀라운 성능을 가진 부품입니다. TPU는 뛰어난 층 접착력으로 거의 파괴 불가능한 부품을 만들어냅니다. 차에 밟혀도 다시 튀어나올 정도입니다.

TPU는 어떤 면에서 뛰어난가?

• 보호 케이스: 휴대폰 케이스, GoPro 범퍼, 전자제품 보호용 발.
• 씰 및 개스킷: 기밀 또는 방수 밀폐 공간에 적합한 맞춤형 개스킷입니다.
• 진동 감쇠기: 프린터 및 기타 기계의 소음을 줄이기 위한 부드러운 모터 마운트 또는 받침대.
• 웨어러블: 유연한 시계 밴드나 맞춤형 신발 깔창.

TPU의 유연성은 다음에서 측정됩니다. 쇼어 경도 척도85A처럼 매우 유연한 필라멘트는 고무줄과 같고, 반유연성 95A는 더 딱딱해서 운동화 밑창과 비슷합니다. 대부분의 취미 작가들은 출력이 조금 더 쉬운 95A로 시작합니다.

궁극적인 질문: 3D로 인쇄된 부품 중 "식품에 안전한" 것이 있을까?

3D 프린팅 커뮤니티에서 가장 흔하고 중요한 질문 중 하나입니다. 멋진 쿠키 커터나 맞춤 커피 머그잔을 방금 출력했는데, 실제로 사용할 수 있을까요?

짧은 대답은 아니요, 취미로 FDM 프린터로 인쇄한 원시 3D 부품은 식품에 안전하다고 생각해서는 안 됩니다.

긴 답변은 좀 더 세부적이며 여러 가지 이유를 설명합니다.

요인	문제	업데이트가 중요한 이유
자재	많은 필라멘트는 식품 등급 폴리머로 만들어지지 않습니다. 색상이나 성능을 위한 첨가제에는 독성 성분이 포함될 수 있습니다.	일부 동안 PETG 및 "천연" PLA 필라멘트 "식품 안전"으로 마케팅되는 경우 이는 다음에만 적용됩니다. 원시, 인쇄되지 않은 필라멘트인쇄 과정 자체도 다른 위험을 초래합니다.
노즐	대부분의 프린터에 사용되는 황동 노즐에는 소량의 납이 포함되어 있습니다. 필라멘트가 노즐을 통과하면서 미세한 납 입자가 노즐에 흡착될 수 있습니다.	납은 신경독소입니다. 미량이라도 섭취하면 안전하지 않습니다. 식품 안전 인쇄에는 스테인리스 스틸 노즐이 필요합니다.하지만 다른 문제는 해결하지 못합니다.
레이어 라인	이것이 가장 큰 문제입니다. 각 층 사이의 미세한 홈은 박테리아가 번식하기에 완벽한 환경입니다. 3D 프린팅된 부품은 세척은 가능하지만, 완벽하게 살균할 수는 없습니다. 박테리아는 그 작은 틈새에서 번식할 것입니다.	깨끗해 보이는 부분에도 이전에 음식과 접촉했던 유해 박테리아가 가득하여 식중독을 유발할 수 있습니다. 식기세척기조차도 이러한 미세한 틈새를 완벽하게 세척할 수 없습니다.
다공성	FDM 출력물은 완벽한 방수 기능을 제공하지 않습니다. 미세한 공극과 틈새가 존재하기 때문입니다. 액체가 부품 내부로 스며들어 갇히게 되면 플라스틱 자체 내에서 곰팡이와 박테리아가 번식할 수 있습니다.	이렇게 되면 세척이 불가능해지고, 다음에 사용할 때 음식에 오염 물질이 스며들 수 있습니다.

예외가 있습니까?

그렇다면 식품에 안전한 부품을 만드는 것은 불가능한 걸까요? 불가능한 것은 아니지만, 상당한 후처리 과정이 필요합니다.

1. 알려진 식품 등급 필라멘트를 사용하세요: 식품 등급의 원료 수지를 인증한 평판 있는 제조업체에서 생산한 천연 무색 PETG로 시작하세요.
2. 사용하십시오 스테인리스 강 대통 주둥이: 이렇게 하면 노즐에서 납이 오염될 위험이 없어집니다.
3. 부분을 ​​코팅하세요: FDM 출력물을 식품에 안전하게 만드는 유일한 방법은 표면을 밀봉하여 층층을 제거하는 것입니다. 이 작업은 식품 접촉용으로 인증된 2액형 에폭시 수지와 같은 인증된 식품 안전 코팅을 사용해야 합니다. 부품은 핀홀이나 틈 없이 완벽하고 완벽하게 코팅되어야 합니다.

쿠키 커터처럼 반죽에만 사용하고 바로 손세탁하는 일회용 비필수 품목의 경우, 위험성은 매우 낮습니다. 하지만 액체를 담거나 반복적으로 사용하는 품목, 특히 젖은 음식을 담는 경우, 적절한 식품 안전 코팅이 되어 있지 않으면 박테리아 증식 위험이 매우 높습니다. 3D 프린팅된 머그잔으로 뜨거운 액체를 마시지 마세요열은 플라스틱에서 화학 물질이 침출되는 것을 가속화할 수 있습니다.

3D 프린팅 필라멘트의 세계는 타협의 연속입니다. 단 하나의 "최고" 필라멘트는 존재하지 않으며, 특정 작업에 맞는 "최고" 필라멘트만 있을 뿐입니다. 인쇄는 쉽지만 깨지기 쉬운 PLA부터 견고하지만 까다로운 ABS와 그 후속 소재인 내후성 ASA까지, 각 소재의 고유한 강점과 약점을 이해함으로써 3D 프린터의 진정한 잠재력을 최대한 발휘하고 아이디어를 현실로 구현할 완벽한 소재를 선택할 수 있습니다.

추가 자료 및 자료

• All3DP – 최고의 3D 프린터 필라멘트 유형: 시중에 판매되는 모든 주요 및 이국적인 필라멘트 유형에 대한 포괄적이고 지속적으로 업데이트되는 가이드입니다.
• PrusaPrinters – 재료 가이드: 대표적인 프린터 제조업체 중 하나가 쓴 일련의 훌륭한 기사로, 각 일반적인 소재를 인쇄할 때의 특성과 모범 사례를 자세히 설명합니다.
• MatterHackers – “PETG로 성공하는 방법”: PETG를 길들이고 완벽한 인쇄물을 얻는 방법에 대한 심층적인 기사입니다.
• FDA – "식품 접촉 물질 알림 프로그램": 미국에서 식품 안전으로 간주되는 재료에 대한 규정과 요구 사항을 이해하기 위한 주요 출처입니다.

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