3D 프린팅 기술 비교: SLA, DLP, PμSL

2023년 5월 22일

Prototype Projects Ltd는 대부분의 신속한 프로토타입 제작국과 달리 5가지 3D 프린팅 기술을 보유하고 있다고 말합니다. 이것이 과도하다고 생각할 수도 있지만, 그 이면에는 단일 기술이 모든 부품의 요구 사항을 충족할 수 없다는 논리가 있습니다. 우리가 보유한 세 가지 기술, 즉 SLA, DLP 및 PμSL은 빛을 사용하여 광중합이라고 불리는 액체 광중합 수지를 경화합니다. 세 가지 기술에는 이러한 공통점이 있지만 크게 다릅니다. 이 기사에서는 SLA, DLP 및 PμSL을 살펴보고 어떻게 비교하는지 그리고 프로토타입 또는 최종 사용 부품에 대해 각각을 선택할 수 있는 시기를 살펴보겠습니다.

광조형술이라는 용어는 1980년대에 만들어졌으며 3D Systems는 UV 레이저 광선을 사용하여 광중합체 수지를 경화시키는 SLA 장비에 사용했습니다. 수지가 경화됨에 따라 수지 표면에 부품의 얇은 '조각'이 생성되도록 굳어집니다. 레이어가 완성되면 기계의 베드가 통 내로 내려가서 다음 레이어가 경화될 수 있습니다. 각각의 새로운 층이 경화되면 아래 층과 융합되어 3차원 고체 부품을 만듭니다.

부품 형상에 돌출 부분이 포함된 경우 돌출 부분이 중력의 영향으로 휘어지는 것을 방지하는 3D 프린팅 지지 구조를 사용하여 이러한 기능을 제작할 수 있습니다. 속이 빈 부품을 제작할 수 있지만 나중에 경화되지 않은 수지를 제거할 수 있도록 배수구를 통합해야 합니다. 또한 부품이 완전히 단단할 필요가 없다면 내부를 3차원 격자로 채워 무게와 재료비를 절약할 수도 있다.

부품이 제작된 후 통에서 꺼내어 여분의 수지를 씻어낸 다음 최종 경화를 위해 UV 오븐에 넣습니다. 필요한 경우 나중에 2차 마감재를 적용할 수 있습니다.

SLA는 신속하고 정확도와 표면 마감이 우수한 부품을 제작하며 다양한 재료로 작동할 수 있습니다. 그러나 완성된 부품의 재료 특성은 완전히 등방성이 아니며 Z축에서 약간 약하므로 빌드 방향을 선택할 때 주의가 필요합니다. 또한 기능 부품의 경우 표면 마감이 충분하지만 가벼운 비드 블라스팅이나 수작업 마감을 사용하면 미적 측면이 향상됩니다.

SLA와 마찬가지로 DLP는 포토폴리머로 부품을 층별로 제작합니다. 그러나 가장 큰 차이점은 단일 섬광을 사용하여 전체 층이 경화된다는 것입니다. 이는 레이저 광선의 한 지점을 사용하여 경화할 영역 전체를 추적하는 것보다 훨씬 빠릅니다. 노출 마스킹은 빛이 포토폴리머 표면에 투사되는 LCD를 통해 이루어집니다.

SLA와 마찬가지로 DLP는 3D 프린팅된 지지 구조를 통해 돌출된 기능을 구축할 수 있으며 속이 빈 부품이나 격자로 채워진 '고체' 부품이 가능합니다. DLP 부품도 SLA 부품과 마찬가지로 세척 및 UV 경화가 필요합니다.

단일 섬광으로 각 슬라이스를 경화시키기 때문에 DLP는 유사한 해상도, 정확성 및 표면 마감을 가진 부품을 생산함에도 불구하고 SLA보다 빠릅니다. 또한 SLA에는 3가지 재료를 선택할 수 있는 반면, DLP에는 6가지 재료를 보유하고 있으며 필요한 경우 추가로 11가지 전문가 등급 재료를 주문할 수 있습니다. 결과적으로 DLP 부품의 재료 특성 범위는 SLA 부품보다 훨씬 크므로 DLP는 최종 사용 부품에 더 자주 사용되는 반면 SLA는 일반적으로(항상 그런 것은 아님) 프로토타입 부품에 선택됩니다.

이 3D 프린팅 기술은 마스킹을 사용하여 한 번의 빛으로 레진 영역을 경화한다는 점에서 DLP와 유사합니다. 그러나 광학 장치가 훨씬 더 나은 해상도를 제공하므로 부품이 매우 정확하기 때문에 다릅니다. 레이어 두께도 더 얇습니다. 즉, 해상도가 높을수록 부품 표면이 훨씬 매끄러워집니다.

각 노출은 상대적으로 작은 영역을 경화하지만 기계 베드에서 단계별 반복 동작을 사용하여 더 큰 부품을 3D 프린팅할 수 있습니다. 움직임의 높은 정밀도로 인해 마스크된 각 영역이 이웃 영역과 정렬됩니다. 또는 침대 이동을 통해 여러 부품을 동시에 제작할 수 있습니다.