제22회 국제금형 및 관련기기전 – 3D프린팅 관련 – 세 번째

‘국제금형 및 관련기기전 – 인터몰드 코리아((Intermold Korea 2015)’는 2년마다 일산 킨텍스에서 개최되는 국내 최대의 금형 및 관련 제조산업분야 행사입니다.

첫 번째, 금속 3D프린팅 관련 내용과 두 번째 광 경화 3D프린팅 관련 내용에 이어 압출 방식 3D프린팅 관련 업체들 위주로 소개해드립니다. 국가별 브랜드로는 미국 1곳, 중국 1곳, 대한민국 1곳 등 입니다.

메이커봇 인더스트리 (Makerbot Insdustries LLC.)

미국 메이커봇은 렙랩 프로젝트로부터 탄생한 개인용 모델 브랜드 중 가장 유명한 브랜드일 것입니다. 메이커봇은 세계 각지에 유통되고 있지만, 총판이나 독점공급을 제공하지 않기 때문에 국내에도 다양한 곳에서 취급하고 있습니다. 이번 행사에는 영일교육시스템에서 ‘Replicator’ 시리즈 모델 및 턴테이블 방식의 개인용 3D스캐너 ‘Digitizer’ 등을 전시하였습니다.

[justified_image_grid ids=”31000,30993″]- 안정된 프린팅을 보여준 Replicator 2

현재 베타 버전인 ‘Makerbot Desktop App’이 점진적으로 향상됨에 따라 구 모델인 ‘Replicator2, 2X’의 효율도 크게 향상된 모습을 확인 수 있었습니다.

훼이스텍 (WEISTEK)

중국 개인용 장비 제조사 훼이스텍의 2가지 모델을 국내 SNC에서 유통을 시작했습니다.

‘E-Master’ 모델은 외관 디자인은 메이커봇의 ‘Replicator’를 연상시키지만, 네덜란드 얼티메이커의 ‘Ultimaker Series’의 축구동방식을 채택한 모델입니다. 비교적 빠른 속도에서의 안정적인 품질이 강점인 방식입니다.

– IdeaWerk Plus

다른 하나는 ‘IdeaWerk Plus’ 모델로, 명칭이나 디자인 등 전반적인 이미지가 중국 PP3DP의 UP! Plus 모델을 연상시키지만 세부적인 부분을 살펴보면 적지 않은 부분이 다릅니다. 이러한 디자인은 심미성과 기능성을 적절히 충족할 수 있는 것으로 이미 앞서 시장에 등장한 모델들이 증명했기 때문에 실용에는 큰 무리가 없을 것이라 판단합니다.

위의 모델들과 더불어 ‘Accreate’라는 원료 필라멘트 브랜드도 함께 공급합니다. PLA, ABS 등의 보편적인 타입은 물론 PC, Nylon, POM, HIPS 등도 있습니다.

로킷 (Rokit)

국내 FFF 방식 개인용 장비 제조사인 로킷에서 최근 페이스트 익스트루젼 방식의 초컬릿 프린터를 출시해 눈길을 끌었습니다.

– Chokosketch

실제 가정이나 개인이 초컬릿을 만들어 먹을 요량으로 구매하기는 어려운 장비입니다. 따라서 타겟은 기업의 이벤트 활용에 초점이 맞추어져 있습니다. 국내 첫 시도 사례로 재미있는 경험입니다.

이번 행사에서는 기존 ‘3DISON’ 시리즈 모델에 더해 ‘3DISON AEP(Advaced Engineering Plastic)’ 모델도 새로이 선보였습니다.

[justified_image_grid ids=”31041,31042,31043,31044″]- 3DISON AEP

AEP라는 명칭에서도 알 수 있듯이 공업용 플라스틱 소재들인 PC(Poly Carbonate), PEI 등의 타입을 사용할 수 있는 모델입니다. PC는 강화유리에 활용되는 내충격 흡수가 좋고 절연, 치수 정밀이 뛰어난 소재입니다. 하지만 300도 이상의 압출 온도를 필요로 하고 다루기가 쉽지 않아 활용가능한 모델이 세계적으로 5가지가 안됩니다.
PEI는 ABS와 PLA를 범용으로 프린팅하기에 적합한 개인용 3D프린터의 히트베드(가열판) 소재로 종종 활용되어 오고 있습니다. 주로 우주항공 산업에서 활용되는 소재로 알루미늄보다 인장강도가 좋고, 내열성, 절연성 등이 우수합니다. 프린팅 안정성은 확인할 수 없었으나 결과물들은 만족스러운 모습이었습니다.

스트라타시스 (Stratasys. Ltd)

미국 스트라타시스는 현재 대부분의 개인용 3D프린터에 활용된 ‘용융 압출(Fused Extrusion)’ 방식기술의 선도기업입니다. 스트라타시스는 FDM® 이라는 명칭으로 기술명을 상표출원하였으며 이 기술이 최초의 3D프린팅 기술인 Laser-SLA 방식보다 저렴한 장비 운용 비용과 손쉬운 운용이 장점으로 부각되며 오랫동안 입지를 다져왔습니다. 기반 기술의 특허 만료로 이를 경량화하고 간소화한 오픈소스 프로젝트로 많은 개인용 모델들이 출시되어 오고 있습니다.
앞서 소개한 미국 메이커봇의 경우, 2014년 초 스트라타시스에 인수합병되면서 세간의 이목이 집중되기도 했습니다. 때문에 합병이후 출시된 새로운 ‘Replicator’ 시리즈 모델들이 상당부분 진보한 모습을 볼 수 있었습니다.

[justified_image_grid ids=”31051,31050,31049,31052″]- 가장 저렴한 데스크탑 모델 Mojo

많은 분들께서 스트라타시스의 FDM 장비들과, 개인용 FFF 장비의 효율을 비교하고 있습니다. 대체로 단편적인 비교들을 많이 하게 되는데, 사용목적에 따라 비교해보는 것이 좋겠습니다.

제품 개발에 필요한 프로토타이핑을 위한 목적이라면,
스트라타시스의 모델들은 개인용 모델에서 다루기 까다로운 ABS 타입의 소재를 비교적 안정적으로 다룰 수 있습니다. 실패율은 평균 1% 수준(3D모델의 문제를 제외한 하드웨어 문제만)이며 ABS에 다양한 기능성 물성이 첨가된 원료를 활용할 수 있습니다. 다만 고가의 장비 및 원료 유지 비용과 운용 전문 인력 필요 등, 소기업이나 개인 활용에는 장벽이 크기 때문에 그 대안으로 개인용 모델들을 찾게 됩니다.
(이 부분은 곧, 중견기업 이상의 조직에서는 굳이 개인용 모델을 활용할 필요가 없다는 것이기도 합니다. 완벽한 성공을 보장해주지 않는 장비를 끌어 안고 프로세스의 혼란을 가중시킬 필요가 없기 때문이죠. 확실한 투자가 오히려 득이 될 것입니다.)

열가소성 플라스틱은 가열 온도가 높을 수록 달궈진 가열기구로부터 낮은 실온으로 빠져나온 원료의 열수축 현상 등으로 인해 다루기 까다롭고, 유독성 물질이 가열기구에서 배출되게 됩니다. 때문에 공기정화기구가 없고 개방형 외관의 개인용 모델들에서는 ABS 정도 이상의 가열온도를 필요로하는 소재를 다루기 어렵다는 단점이 있습니다. 이에 보다 낮은 온도를 필요로하는 원료 필라멘트의 개발이 지속되어 오고 있습니다.

개인용 장비에서는 현재에도 다양한 물성의 필라멘트 원료가 출시되고 있는데, 매우 뛰어난 수준의 결과물을 만들 목적이 아닌 교육 및 연구 목적으로 충분히 검토해 볼만 합니다.

용융 압출 방식의 개인용 장비는 그 실용성에 있어 상당한 안정성을 확보해가고 있는 시점으로 평가할 수 있습니다. 아직도 국내외를 막론하고 제대로 된 제품 개발이 아닌 ‘엉뚱한?’ 부분에 관심을 두고 제작된 제품들로 인해 소비자 피해를 우려하지 않을 수 없는 상황입니다만, 생각보다 매우 빠른 속도로 개인 또는 소규모 집단에서 효과적으로 적극 활용되고 있습니다. 결국 도구이기에 사용자 마인드와 역량에 따라 활용수준이 달라집니다. 느껴지는 속도로 미루어 볼 때, 내년이 아닌 올 여름/가을이 더 기대됩니다.