용융 압출 방식 3D프린터에서 사용되는 열가소성 소재의 필라멘트는 압출에 용이하게 고안된, 현재로써는 가장 이상적인 형태의 3D프린트 재료입니다. 필라멘트의 원자재 형태인 펠릿(알갱이)을 바로 사용하면 필라멘트로의 가공 과정이 없으니 더 경제적이겠지만, 펠릿을 바로 압출하기에는 하드웨어의 기술적 한계가 있죠.

필라멘트는 사용하다보면 반드시 일정량이 남게 됩니다. 스풀에 감겨있는 모든 길이(양)를 끝까지 다 사용하지 못합니다. 이는 3D프린터 압출기구와 스풀의 구조적 한계입니다. 그리고 3D프린트된 조형물들은 실패작도 있을 수 있고, 디자인을 검토하고 더 이상 사용할 필요가 없을 수 있습니다. 또한 적지 않게 쌓이는 지지체(Support part)는 조형물 본체에서 제거된 후 버려지는 쓰레기에 불과합니다.

보급형 3D프린터가 확산되기 이전부터 항상 고민해왔던 부분들이 바로, 이러한 것들을 재활용할 수 없을까 하는 것이었습니다. 곰곰히 따져보면 상당량입니다. 자이지스트 키친에 쌓여있는 것들만 해도 백여 킬로그람에 달합니다. 분쇄 후 재활용할 고민을 틈날 때마다 하고 있습니다. 먼저 이 것들을 모두 분쇄해야 합니다. 펠릿만큼 잘게 말이죠. 그리고 필라멘트로 쭈욱 뽑아내야 합니다. (압출) 그와 동시에 스풀에 감아주어야 하죠. 이 모든 공정이 자동화되어야 필라멘트 재생기로써의 제 역할을 하는 도구로 3D프린터를 사용하는 곳에 보급이 가능할 것입니다.

캐나다 토론토의 스타트업인 ‘ReDeTec(리디텍)’ 사는 ‘ProtoCycler (프로토사이클러)’라는 데스크탑 재생기를 선보였습니다. 위의 설명드린 내용에 부합하는 기기로 소개되었는데, 2014년 첫 시제품이 인디고고 크라우드 펀딩에 성공했었습니다. 2년여 기간이 지난 지금, 곧 정식 출시를 앞두고 있습니다.

프로토사이클러의 핵심은, 크게 두 가지 입니다.

  • 필라멘트 재생 공정의 모든 자동화
  • 안전성이 인증된 압출 시스템 – MixFlow 라는 기술명으로 특허 출원 중 : 이 기술의 주요 내용은 팰릿을 끌고 들어가 압출하는 핵심 기구부인 스크류 드릴 디자인이 펠릿을 막힘 없이 고르게 녹여주고 더 부드럽게 압출해주는 것에 있습니다.

프로토사이클러는 PLA 기준으로 대략 1kg 정도 필라멘트를 2시간 정도면 생산이 가능하다고 합니다.


현재는 ABS, PLA 소재에 대한 대응이 가능한 상태입니다. 260도 이하의 압출 온도에서 안정적인 제어가 가능한 수준이기 때문인데, 추후 더 다양한 소재를 다룰 수 있도록 할 계획이라고 밝혔습니다.


이미지 출처: http://www.redetec.com/

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