연질 부품을 뽑는 세 가지 공정을 나타낸 설명용 이미지입니다.
TPU로 연질 부품을 만들기로 정하셨다면 다음은 공정입니다. 같은 TPU라도 어느 방식으로 뽑느냐에 따라 표면과 강도, 경도 폭이 달라집니다.
먼저 결론입니다. FDM은 저비용 단품, SLS는 서포트 없는 복잡 형상, PolyJet은 경도 조절과 멀티소재입니다. TPU냐 실리콘이냐부터 정하실 것이면 무른 부품, TPU와 실리콘 중 어느 쪽인가를 먼저 보십시오. 이 글은 연질을 정한 뒤 공정을 고르는 이야기입니다.
연질은 공정이 결과를 크게 바꿉니다
단단한 소재는 공정이 달라도 결과가 비슷합니다. 연질은 다릅니다.
무른 소재는 뽑는 중에 늘어지고 눌립니다. 그래서 서포트를 어떻게 붙이는지, 층을 어느 방향으로 쌓는지가 표면과 강도를 바로 바꿉니다. 공정을 먼저 맞춰야 원하는 무르기가 나옵니다.
공정 3가지 — FDM·SLS·PolyJet
셋을 나란히 놓으면 이렇습니다.
| 공정 | 표면·강도 | 경도 폭 | 비용 | 잘 맞는 것 |
|---|---|---|---|---|
| FDM | 층 결이 남고 방향성 있음 | 필라멘트 종류로 선택 | 낮음 | 크고 단순한 단품 |
| SLS | 서포트 없이 사방 고른 강도 | 90A 안팎 고정 | 중간 | 복잡한 형상, 소량 다품종 |
| PolyJet | 매끄럽고 정밀 | 한 부품에서 조절 | 높음 | 경도 조절·멀티소재 |
FDM — 크고 단순한 단품
필라멘트를 녹여 쌓습니다. 소재값이 낮고 큰 부품도 뽑습니다. 대신 층 결이 남고, 쌓는 방향으로는 상대적으로 약합니다. 힘을 받는 방향을 알려주시면 그에 맞춰 세워 뽑습니다.
SLS — 서포트 없는 복잡 형상
분말을 소결합니다. 서포트가 없어 벨로우즈나 격자처럼 공구가 못 닿는 형상도 한 번에 나옵니다. 사방으로 강도가 고릅니다. 표면은 무광에 분말 질감이 남습니다. 경도는 90A 안팎으로 정해져 있습니다.
PolyJet — 경도 조절과 멀티소재
한 부품 안에서 무른 곳과 단단한 곳을 함께 뽑습니다. 경도도 폭넓게 조절합니다. 표면이 매끄럽고 정밀합니다. 대신 값이 가장 높습니다. 단단한 부분과 무른 부분을 한 번에 뽑은 사례는 풀컬러 3D프린팅에 있습니다.
경도는 숫자로 정합니다
무른 정도는 쇼어 A라는 숫자로 부릅니다. 40A는 지우개, 90A는 자전거 타이어 정도입니다. 숫자를 모르시면 기준이 될 실물을 알려주시면 됩니다. 경도를 고르는 기준은 무른 부품, TPU와 실리콘 중 어느 쪽인가에 정리했습니다.
공정마다 낼 수 있는 경도 폭이 다릅니다. SLS는 90A 안팎으로 고정이고, PolyJet은 한 부품에서 조절합니다. 그래서 목표 경도가 공정을 좁히기도 합니다.
용도로 공정을 고릅니다
| 만드는 것 | 보는 공정 |
|---|---|
| 크고 단순한 완충 패드·범퍼 | FDM |
| 벨로우즈·격자 그리퍼처럼 복잡한 형상 | SLS |
| 여러 개를 같은 품질로 소량 | SLS |
| 무른 곳과 단단한 곳이 한 부품에 | PolyJet |
| 매끈한 표면과 정밀한 경도 | PolyJet |
같은 소재라도 형상으로 무르기를 더 만들 수 있습니다. 속을 격자로 비우는 방법입니다. 이 방법은 TPU와 실리콘 글에 정리했습니다.
맡길 때 넘기면 되는 것
도면이 없어도 됩니다. 실물이나 샘플에서 역설계로 데이터를 먼저 만듭니다. 준비할 것은 도면 없는 부품, 역설계 비용은 얼마인가에 있습니다.
| 넘기는 것 | 왜 필요한가 |
|---|---|
| 목표 경도(쇼어 A) | 공정과 소재를 좁힙니다 |
| 부품 형상 | 복잡하면 SLS, 단순하고 크면 FDM입니다 |
| 멀티소재 여부 | 무른 곳과 단단한 곳이 섞이면 PolyJet입니다 |
| 힘을 받는 방향 | FDM은 세우는 방향을 맞춰야 합니다 |
다시 봐야 할 경우
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| 맞는 경우 | 소량 연질 시제품 / 복잡한 연질 형상 / 경도를 바꿔 보며 검증 / 멀티소재 부품 |
| 다시 봐야 합니다 | 양산 수량 — 금형이 쌉니다 / 틈을 막는 실링 — 실리콘이 나을 수 있습니다 / 정밀 물성·인증 — 실물 고무와 같지 않습니다 / 매우 얇은 막 — 뽑는 중에 늘어집니다 |
담당자가 확인할 것
- 목표 경도를 알려주십시오. 쇼어 A 숫자나 기준 실물이면 됩니다.
- 형상이 복잡한지 봅니다. 복잡하면 SLS, 단순하고 크면 FDM입니다.
- 멀티소재인지 정합니다. 무른 곳과 단단한 곳이 섞이면 PolyJet입니다.
- 수량을 정합니다. 많으면 금형과 비교해 드립니다.
