나일론 FFF 3D프린팅, 휘어지는 기능성 시제품은 어떻게 출력할까
안녕하세요. 3D프린팅·CNC·다양한 소재 전문 플랫폼 기업 아이컨택입니다.
힘을 받으면 조금 휘어야 하는 시제품에 나일론 필라멘트를 쓸 만할까? UltiMaker의 나일론 출력 기술 자료에 따르면, 나일론은 강도와 유연성이 함께 필요한 기능성 시제품에 적합하다. 필라멘트를 녹여 층층이 쌓는 FFF 3D프린팅에서는 재료의 건조 상태와 출력 중 뒤틀림도 함께 살펴야 한다.
AI 개념 이미지: 나일론 필라멘트의 FFF 출력과 건조 보관, 베드 접착을 나타낸다. 실제 장비나 제품을 촬영한 사진은 아니다.
나일론 필라멘트는 어떤 움직임을 살펴볼 때 쓸까
나일론은 가열하면 부드러워져 녹고, 식으면 다시 굳는 열가소성 고분자다. 이렇게 열에 따라 상태가 바뀌는 성질을 이용해 FFF 프린터는 필라멘트를 녹여 원하는 형상으로 쌓는다.
나일론은 힘을 견디면서도 휘는 성질을 지녔다. UltiMaker 자료에 따르면 PLA·ABS보다 강하지만 덜 뻣뻣하고, 유연성과 충격 저항성이 더 높다.
한 디자인 스튜디오는 착용자의 움직임에 따라 압력이 계속 달라지는 배낭 시제품에 나일론 3D프린팅 소재를 썼다. 자료는 사출성형 나일론 부품의 유연한 특성을 살피는 기능성 시제품에도 나일론 필라멘트가 적합하다고 설명한다.
미국 Snow Business는 TV·영화 산업용 제설기 노즐을 나일론 필라멘트와 물에 녹는 PVA로 만든다. UltiMaker 자료에 따르면, 이 회사는 종전의 ABS 소재 2부품 제작 방식 대신 나일론 노즐을 한 부품으로 출력한다. 그 결과 완성품에 자국이 남지 않고 후처리 시간도 줄었다고 소개한다.
나일론 FFF 출력에서 습기는 왜 관리할까
나일론은 공기 중 수분을 흡수한다. 필라멘트가 젖거나 눅눅해지면 출력 결과가 불균일해지고 기계적 특성이 낮아질 수 있어, 건조 상태가 시제품의 물성과 연결된다.
UltiMaker는 나일론 필라멘트를 건조한 곳에 보관하도록 권한다. 나일론처럼 습기에 민감한 필라멘트는 사용 전 10~20시간 건조할 수 있다고 안내한다.
베드에서 들뜨는 문제와 출력 온도는 어떻게 다룰까
자료는 이를 줄이기 위해 출력 베드에 접착제를 충분히 바르고, 가열된 빌드 플레이트를 쓰도록 권한다. 냉각팬을 끄는 설정도 추가 조치로 제시한다.
UltiMaker 기술 자료가 제시한 일반적인 나일론 출력 범위는 노즐 230~260°C, 빌드 플레이트 40~70°C다. 정확한 설정은 프린터와 노즐 크기, 출력 프로파일에 따라 달라진다.
UltiMaker S5의 예시에서는 0.25mm 프린트 코어에 230°C, 0.8mm 프린트 코어에 245°C를 쓴다.
올메탈 핫엔드가 없는 프린터는 나일론 출력에 필요한 높은 온도에 도달하지 못할 수 있다. 아이컨택은 착용자의 움직임에 따라 압력이 달라지는 배낭 시제품의 유연성을 살필 때, 습기가 기계적 특성을 낮출 수 있으므로 건조한 필라멘트로 출력한 시제품을 기준으로 판단하는 편이 타당하다고 본다.
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