최근 들어 전기차 업계에서 폴리아미드(PA)소재를 이용한 3D프린팅이 주목 받고 있습니다.
그 이유는 PA 소재가 내열성이 좋은 엔지니어링 플라스틱이기 때문입니다.
엔지니어링 플라스틱은 전기차가 운행될 때의 고온 환경을 버틸 수 있을 뿐만 아니라
차량 경량화가 필요한 전기차 업계의 니즈를 만족시킬 수 있어 전기차 분야에서의 활용이 기대되고 있습니다.

이처럼 제품의 사용 목적과 사용 환경에 적합한 소재를 활용하면 제품을 한 단계 발전시킬 수 있습니다.
이번 하드웨어 가이드에서는 제조 업계에서 주로 사용되는 다섯 가지 소재들에 대해 알려드리고,
그 특징이 적절하게 활용된 사례에 대해 말씀드리겠습니다.

내구성, 내열성의 "PA12"

PA12는 엔지니어링 플라스틱의 일종으로 내열성, 내구성이 뛰어난 것이 특징입니다.
이러한 특징은 플라스틱 소재 중 하나인 ABS-like와 비교했을 때 더 두드러집니다.
ABS-like의 내열 온도는 45도에 그치는 반면 PA12는 175도의 내열 온도를 가지고 있습니다.

→ 엔지니어링 플라스틱 자세히 알아 보기

이러한 특징 덕분에 PA12는 자동차 산업, 항공우주 산업과 같이 내열성이 필요한 분야에서 주목받고 있습니다.
최근에는 LG화학이 PA소재를 활용하여 내열성이 높은 ‘난연 엔지니어링 플라스틱’을 개발했습니다.

이 소재는 전기차의 배터리 팩 커버에 사용하기 위해 개발되었는데,
사용 시 우수한 내열성 덕분에 일반 난연 플라스틱보다 긴 시간 동안 열을 차단할 수 있다고 합니다.
이처럼 PA12는 내열성이 필요할 경우에 가장 추천하는 소재입니다.

→ 자료 원문 『전기차 배터리 화재, 신소재로 막는다』 자세히 보기

매끄러운 표면의 "ABS-like"
 

반면 ABS-like는 여러 방면에서 PA12와 다른 특징을 가지고 있습니다.
PA12에 비해 내열성과 내구성은 떨어지지만, 표면이 매끄럽다는 장점이 있습니다.
PA12는 파우더를 소결시키기 때문에 표면이 거친 반면,
ABS-like는 레진을 굳혀 만드는 방식이기 때문입니다.

후가공을 하지 않았을 때도 PA12에 비해 월등한 표면을 자랑하고,
후가공까지 진행한다면 실제 판매 제품과 동일한 퀄리티의 출력물을 제조할 수 있습니다.
이러한 특징 때문에 실 제품 출시 이전에 시제품 테스트를 하는 워킹 목업 제조에 주로 사용되고 있습니다.

실제 제품과 비슷한 수준으로 제작이 가능하기 때문에
ABS-like로 제작한 시제품을 투자 유치에 이용한 사례도 있습니다.
아래 바로가기를 클릭하면 한양3D팩토리에서 제작한 미세전류 칫솔의 워킹 목업 사례를 자세히 보실 수 있습니다.

표면에 내구성까지 잡은 "ABS-somos"

그런데 ABS-like의 매끈한 표면이 필요하면서 단단한 강도가 필요할 때는 어떻게 해야할까요?
그럴 땐 Somos 소재가 해결 방안이 될 수 있습니다.

Somos는 ABS-like와 동일하게 레진을 재료로 하기 때문에 비슷하게 매끈한 표면을 가지고 있으면서 강도가 좋습니다.
ABS-like에서 강도 보완이 필요하다면 ABS-somos가 적합합니다.

투명하게 만들어야 한다면 "ABS-Clear"
 

ABS-Clear 제작 사례 (한양3D팩토리)

ABS-Clear는 외관만 보더라도 다른 소재와의 차이가 분명하게 보이는 소재입니다.
투명, 불투명 모두 제작이 가능한 ABS-Clear는 투명한 부품이 필요할 때 사용되고 있습니다.
투명한 부품이 필요한 경우라고 하면 부품의 내부를 들여다봐야 하거나 빛이 투과해야 하는 경우를 예시로 들 수 있습니다.

한양3D팩토리에서도 내부를 보여주기 위한 목적으로 제작한 사례가 있습니다.
본 부품은 싱크대 파이프관 내부를 볼 수 있도록 투명하게 제작한 사례입니다.

본 소재는 투명하다는 특징 때문에 다른 소재와 다르게 조명 업계에서도 사용되는 사례가 있습니다.
이처럼 내부를 볼 수 있는 부품이 필요하다면 ABS-Clear가 적합합니다.

유연성과 탄성의 "실리콘"

PA와 ABS와는 전혀 다른 성질을 가진 소재도 있습니다.
실리콘은 PA와 ABS에서는 찾아볼 수 없는 ‘유연성과 탄성’을 지닌 소재입니다.
한번 제작하면 쉽게 닳거나 파손되지 않아 내마모성이 강한 것이 대표적인 특징입니다.
 

유연성이 좋다는 특징 때문에 실리콘은 의수, 의족과 같은 인체 모형이나 인체 내부에 삽입하는 인체 보형물에 사용되고 있습니다.
실제로 맞춤형 의료기기 서비스를 제공하는 ‘애니메디솔루션’에서 3D프린팅 기반으로 ‘맞춤형 실리콘 코 보형물’을 제작한 사례가 있습니다.
3D프린팅을 기반으로 한 보형물은 높이, 길이, 곡면 등을 고려하여 맞춤 제작이 가능해
환자에게 이상적인 솔루션이 될 것으로 보고 있습니다.

→ 자료 원문 『애니메디솔루션, ‘3D프린팅 기반 맞춤형 코 보형물’ 식약처 허가 획득』 자세히 보기

마치며

3D프린팅은 어떤 제품이라도 그 목적과 조건에 잘 맞는 소재를 찾으면 충분히 제작이 가능합니다.
다만 제품의 특징에 따라 소재에 대해 추가적으로 검토가 필요한 부분이 있을 수 있으니
구체적인 상담과 견적은 한양3D팩토리로 문의 주시길 바랍니다.

한양3D팩토리는 제품에 대한 이해를 바탕으로 맞춤형 제조 프로세스를 제공하고 있습니다.
홈페이지 우측 상단이나 아래 배너에서    제작문의   버튼을 누르시면, 빠른 문의 가능합니다.