3D 프린터의 종류?

필라멘트 프린터

Image 플라스틱 필라멘트를 녹여서 적층하는 방식의 프린터입니다.

가장 저렴하고 직관적으로 프린팅 과정을 볼 수 있는 특징이 있습니다.

반면, 필라멘트를 녹여 통과되는 노즐의 굵기를 최소화하는데 한계가 있고, 저렴한 가격에 맞게 XYZ축을 움직이게 하는 이송장치도 간편한 방식이라서 조형의 정밀성은 3D 프린터중 가장 떨어진다고 볼 수 있습니다.

다만, 이런 특징을 이해하고 용도에 맞게 활용한다면 간단한 모형이나 생활용품, 부품등을 만들기에 적합합니다.

레진 프린터

Image UV 파장에 닿으면 분자구조가 결합되면서 굳어지는 현상을 이용한 프린터입니다.

SLA 방식으로 불리는 대형 프린터등은 제외하고 주얼리용 프린터로 한정해 본다면, 레진을 굳히기 위한 빛을 어떻게 레진 평면에 비추느냐에 따라 DLP 외 LCD 타입으로 구분할 수 있습니다. 이에 대한 자세한 내용은 아래에서 설명하겠습니다.

현재, 이 프린터는 4K LCD 타입까지 발전하면서 매우 높은 표현력을 갖을 수준까지 올라간 상태입니다.

전문성을 갖고 대중화된 타입이고, 굳혀질 수 레진의 두께를 0.0125mm까지도 조정할 수 있는 프린터가 있을 정도로 높은 조형성도 갖추고 있습니다. 다만, 조형할 수 있는 넓이가 넓지 않기 때문에 큰 물건을 조형하기는 어렵습니다.

주얼리의 관정에서 보면, 충분한 크기입니다.


재료 분사식 프린터

Image 왁스 재료와 지지대(Support Material)을 순차적으로 분사하면서 원하는 형상을 조형하는 프린터입니다. 복잡한 형상을 조형하고, 완벽한 캐스팅까지 좋은 장점이 많은 프린터입니다.

반면, 장비가 고가이고 원재료비가 비싸 출력 단가가 높다는 것이 단점입니다.

옆 그림처럼 흰색 서포터가 전체 형태에 맞게 조형되면서 만들어지기 때문에 불규칙한 형상이나 복합 형상을 조형하는데 매우 알맞은 방식입니다. 주얼리 관점에서 보면 이 프린터로 조형해야 할 복잡한 형상은 불과 5%이내 일 수 있지만, 꼭 필요한 조형 방식이라고 할 수 있습니다.

최대의 단점은 출력후 바로 주조를 해야 한다는 점입니다. 시간 경과에 따라 출력물이 경화(?)되면서 쉽게 파손되기 때문에 보관이 어렵다는 점입니다.



이상으로 여러가지 방식의 3D 프린터가 있지만, 대중성과 주얼리 관점에서 참고할 3D 프린터의 개념을 간략하게 설명하였음을 참고하시기 바랍니다.

빛을 투사하는 방식에 따라 DLP 와 LCD 방식으로 구분

LCD 프린터 이전에 DLP가 있었고, DLP 이전에 SLA 프린터가 있었습니다.


기본 개념은 원하는 부분에만 레진(Resin)이 굳을 수 있도록하고, 한층 한층을 얇게 붙여 나감으로써 입체 형상을 만들어 간다는 원리를 갖고 있습니다.

이 원리의 진화과정을 보면 SLA에서는 레이져 포인트와 같은 점을 비춰 굳히는 방식이었고, 점보다는 선으로 만들어 비춰 궅히면 좋겠다는 생각으로 미국의 Form Labs에서 개발한 프린터가 시장을 장악했었습니다.

Image 당연이, '선'으로 조형하는 것보다는 '면'으로 조형하는 것이 좋다는 생각을 했을 것이고, 이렇게 '단면'전체를 조형하는 원리로 만들어진 것이 DLP(Digital Light Processing) 프린터입니다.

DLP는 프린터뿐 아니라 빔 프로젝터에도 같은 원리가 적용되는 것으로 별도의 엔진이 필요하고, 높은 해상도로 화면을 표현할 수 있기 때문에 비교적 고가의 장비에서는 DLP 방식의 레진 프린터를 사용하고 있습니다.

사용되는 레진에서도 약간 차이가 있어 DLP용이나? LCD용이냐? 구분됩니다.

LED가 발전하면서, 몇몇 개발자들이 LCD 스크린과 UV-LED를 이용하여 조형하는 실험을 하는 동영상이 보이기 시작하더니 바로 LCD 스크린을 이용한 프린터가 선 보이기 시작했습니다.

Image LCD 방식의 프린터가 등장하면서, 아주 저렴한 가격으로 3D 프린터가 시장에 나오기 시작했습니다. 특히, 중국에서는 30만원대의 프린터도 나올 정도로 매우 저렴한 프린터도 있을 정도로 구조와 작동 방식이 매우 단순해 졌습니다.

이젠, 장비 가격 때문에 3D 프린팅을 못한다는 말은 할 수 없는 환경이 되었습니다.

LCD 프린터는 LCD 스크린의 해상도가 XY평면의 해상도를 결정하는데, 요즘은 4K LCD까지 해상도가 높아지면서 DLP만큼의 해상력까지 갖춰진 LCD프린터들이 나오고 있어 더욱 정교한 프린팅을 할 수 있는 환경이 되어 가고 있습니다.

판매업자들중에는 의도적 일수도 있지만, LCD 프린터를 판매하면서 DLP 명칭을 혼용하여 정확한 판단을 흐리게 하는 경우도 있다는 점도 참고하시기 바랍니다.

모든 기계가 마찬가지이겠지만, 어떤 방식의 프린터이든, 레진을 굳혀서 조형하는 방식에는 수많은 장점이 있지만 꼭 알고 대처해야 할 약점도 있습니다. 이 부분에 대해서는 레진 부분에서 좀 더 깊은 설명을 이어 가겠습니다.

LCD 프린터를 추천합니다.

재료 분사식 프린터는 장비가격과 재료비등이 제법 부담스럽고, 출력물이 매우 취약하기 때문에 관리 측면에서도 어려움이 있습니다. 또한, 90% 이상의 디자인은 LCD 프린터로 출력할 수 있기 때문에 굳이 필요한 경우라면 출력 의뢰로 해결 할 수 있습니다.

반면, LCD 프린터의 경우에는 저렴하기 때문에 쉽게 접근할 수 있습니다. 프린팅 경험이 없고, 캐드를 공부하면서 출력해보고 싶다면 중국산 저렴한 제품도 지장없고, 본격적으로 프린팅을 해 볼 생각이라면 기계적 작동방식까지 고려된 프린터를 구매하시길 추천드립니다.

고려해야 할 기계적 특성까지 읽어보시고 판단하시기 바랍니다.

프린터 종류별 출력 사진