3D프린터 출력 방식 3탄. SLM방식이란? 


SLM(Selective Laser Melting, 선택적 레이저 용융) 방식은 금속 소재를 출력하는 3D프린터의 80% 이상이 사용하고 있는 방식으로 높은 강도와 정밀도를 자랑합니다. 특히 다양한 금속 재료를 사용할 수 있기 때문에 자동차, 의료, 우주, 항공 등 여러 산업 분야에서 활발하게 기술을 적용해 나가고 있습니다. 



SLM 방식의 작동원리는 간단합니다. 고르게 펴져있는 분말 상태의 금속 재료에 레이저가 닿으면 열에 의해 녹은 뒤 굳어지는데요. 한 층의 용융(물질이 가열되서 액체로 변하는 현상)과정이 완료되면 그 위로 금속 분말이 덮이고 다시 레이저를 쏘는 과정을 반복 수행해 출력물을 완성합니다. 


▲ 기체 무게 감소를 위한 항공기 좌석 프레임 디자인에 적용된 SLM 프린팅 기술 


SLM방식과 SLS방식은 분말 형태의 재료를 레이저로 녹이는 출력 원리는 동일하지만 사용하는 소재가 달라 다르게 불립니다. 앞서 말씀 드렸다시피 SLM방식의 소재는 금속 분말인 반면 SLS 방식은 플라스틱, 유리, 세라믹 등의 분말을 사용합니다. 따라서 완성된 출력물도 각각 다르게 나오죠. 


▲ SLS, SLM 방식에 사용되는 프린팅 파우더와 출력물 모습 



SLM방식의 특징 


① 우수한 강도 및 정밀도 

금속 분말을 완전 녹이고 결합시켜 완벽하게 압축하기 때문에 높은 강도와 기계적인 정밀도를 가질 수 있습니다. 


② 다양한 재료 사용 가능 

알루미늄, 코발트, 크롬, 티타늄 등 균일한 입자의 금속 분말이라면 어떤 재료든 사용 가능하기 때문에 활용도가 높습니다. 사용하는 재료에 따라 레이저의 출력만 다르게 설정하면 됩니다. 


③ 다소 번거로운 후가공 

완전히 냉각 시키고 출력물을 분말 덩어리 속에서 떼어내는 데까지 오랜 시간이 걸립니다. 그리고 분말을 털어내기 위해 붓, 흡입기 등을 사용해야 한다는 번거로움이 있습니다. 


④ 유해 미세입자 발생 

분말의 입자는 20~100㎛ 정도로 매우 미세한데요. 이러한 미세입자는 인체에 유해하기 때문에 호흡기로 들어가면 질병을 유발할 수 있습니다. 따라서 작업을 할 땐 분말 날림을 방지하기 위해 별도의 장치가 필요하고 마스크 등의 보호 장비가 필수입니다. 



▲ 신도리코 & 벨기에 머티리얼라이즈 파트너십 체결 


SLM방식은 독일 프라운호퍼 연구소가 특허를 보유하고 있었기 때문에 가격이 상당했는데요. 2016년 12월부로 특허가 종료돼 여러 업체가 SLM 방식의 3D프린터를 선보이면서 대중화될 것으로 기대되고 있습니다. 


신도리코도 데스크탑, 준산업용 3D프린터 라인업의 성공을 바탕으로 곧 산업용 3D프린터를 선보일 예정인데요. 신도리코는 지난해 11월 세계 1위 3D 소프트웨어 전문 기업인 머티리얼라이즈와 파트너십을 체결하고 신제품 개발을 진행중입니다. 또한 3년 내에는 SLM 3D 프린터를 출시해 국산 3D 프린팅 기술력을 한층 발전시키고 산업계에서 활용 가능한 제품 라인업 구축할 것입니다. 


3D프린팅 관련 전문 용어를 쉽게 소개해드리는 신도리코 블로그의 <3D 프린팅 백과사전> 시리즈! 오늘은 SLM 방식에 대해 알아봤는데요. 같은 3D프린터이지만 출력 원리와 소재에 따라 다양한 방식으로 나눠진다는 점이 재미있는 것 같습니다. 다음 편도 많은 기대 부탁 드립니다! 이전 시리즈가 궁금하시다면 아래 링크를 통해 확인해보세요! 



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