잉크젯 기술을 적용한 3D프린터는 무엇일까?

 # 잉크젯 기술을 적용한 3D 프린터에는 어떤 것이 있을까요?

•  3D 프린팅 방식에는 가장 잘 알려진 세가지 방식 FFF, SLA 그리고 SLS/SLM 외에도 다양한 방식들이 존재합니다.
   
• 그 중에는 2D 인쇄에 사용하는 잉크젯 기술을 3D로 확장시킨 방식도 있습니다. 
  
  
• 이 방식은 2D 잉크젯처럼 라인 방식으로 빌드 재료를 증착할 수 있으며 풀 컬러 인쇄가 가능합니다. 
  
  
• 이번 포스팅에서는 잉크젯 기술을 사용한 3D 프린팅 방식에 어떤 것들이 있는 지 알아보겠습니다.  

1. M-Jet (Material Jetting, 재료 분사) 

Material Jetting/ 재료 분사

• M-Jet는 프린트헤드를 통해 선택적으로 포토폴리머를 증착하고 자외선(UV) 노출에 의해 경화하여 3D 물체를 만드는 적층 제조 (AM) 공정입니다. 
  
  
• 포토폴리머를 사용하는 점에서 SLA와 비슷한데 SLA는 탱크에서 수지를 선택적으로 경화하는 반면, M-Jet는 프린트헤드를 사용하여 수지를 분배하는 동시에 경화합니다. 
  
  
• M-Jet는 FFF 방식처럼 각 레이어에서 부품과 함께 필요할 때마다 서포트를 동시에 생성합니다. 이 서포트 재료는 종종 용해 가능한 재료가 사용되고 후처리 단계에서 제거됩니다. 
  
  
• 포토폴리머 외에 왁스도 일반적으로 많이 사용되며 빌드 나노입자와 서포트 나노입자를 포함하는 액체를 사용하는 방식도 있습니다. 금속이나 세라믹 빌드에 사용되며 고온으로 액체를 증발시킵니다. 

2. 바인더 분사 (Binder Jetting)

Binder Jetting/ 바인더 분사

• 바인더 분사 기술은 M-Jet과 비슷한 프린트헤드를 가지지만 M-Jet과는 달리 파우더 베드에 증착합니다. 
  
  
• 주로 세라믹 기반 또는 금속의 파우더에 결합 접착제(바인더)를 분사하여 증착하고 SLS처럼 레이어가 완성되면 파우더 베드가 아래로 이동하고 새로운 파우더 레이어가 빌드 영역에 도포됩니다. 
  
  
• 바인더 분사는 건축 모델, 포장, 장난감 및 인형과 같이 우수한 미학과 형태가 필요한 응용 분야에 적합하며 금속, 모래 및 세라믹을 포함한 다양한 재료로 작업할 수 있습니다. 
  
  
• 인쇄 후 모래와 같은 일부 재료는 추가 처리가 필요하지 않지만 세라믹이나 금속 등을 사용한 경우는 사후 처리가 필요합니다. 대표적으로 오븐 내에서 소결을 하거나 청동 등의 물질을 침투시키는 방법을 사용합니다. 

3. Multi Jet Fusion (MJF) 

Multi Jet Fusion / MJF / 멀티 젯 퓨전

• HP에서 개발한 방식으로 SLS, SLM 같은 파우더 베드 융합 기술을 사용하지만 레이저는사용하지 않으며 잉크젯 프린트헤드를 사용한다는 점에서 바인더 분사의 한 종류라 할 수 있습니다. 
  
  
• 잉크젯 어레이를 사용하여 바인더 역할을 하는 퓨징 에이전트로 물체를 증착하고 디테일링 에이전트를 윤곽 주위에 분사하여 부품 해상도를 향상시킵니다. 
  
  
• 바인더 분사와 차이는 MJF는 주로 나일로 파우더를 사용하며 베드에 열을 가하여 퓨징 에이전트가 도포된 부위를 융착하여 소결이나 침투 등의 후가공을 거치지 않습니다. 

지금까지 잉크젯 기술을 적용한 프린팅 방식을 알아보았습니다. 위에 기술한 방식 외에도 잉크젯 타입 프린트헤드를 사용하는 프린터는 계속 개발되고 발전하고 있습니다. 앞으로도 어떤 새로운 아이디어들이 나올 지 기대가 되네요.