엠피니티 3D 프린팅 디자인 가이드

 

 

엠피니티 3D 프린팅 디자인 가이드

 

소재에 대한 이해는 3D 프린팅 프로젝트의 결과를 좌우합니다.

 

하지만 수많은 재료의 복잡한 스펙을 일일이 확인하는 것은 어려운 일입니다. 엠피니티(MPNITE)는 이런 어려움을 해결하기 위해, 주요 3D 프린팅 재료별 핵심 디자인 가이드라인을 제공합니다. 이 가이드를 통해 시행착오를 줄이고, 최선의 결과물을 얻어보세요.

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1. 제조 방식별 핵심 가이드

1-1 FDM 방식 (필라멘트)

 

주요 재료 : PLA, PLA+, PLA-CF, PETG, ABS, TPU, NYLON  
주요 용도 : 시제품, 저가형 기능 부품, 생활 소품

항목	최소 요구사항	권장사항
벽 두께	1.0mm	1.6mm 이상
최소 디테일	0.6mm	1.0mm 이상
정밀도	±0.3%	±0.2mm
구멍 직경	2.0mm	3.0mm 이상
기둥 직경	2.0mm	2.5mm 이상

 

주요 재료별 특성

- PLA/PLA+ : 가장 대중적인 소재로 후처리가 용이합니다.

- PETG: 투명 출력이 가능하고 화학적 저항성이 우수합니다.

- ABS: 내열성이 뛰어나 기능성 부품에 적합합니다.

- TPU: 유연한 소재로 휴대폰 케이스 등에 활용이 가능합니다.

- FDM Nylon: 내구성과 강도가 필요한 산업용 부품에 사용 가능합니다.

 

주의사항
- 오버행 45도 이상은 서포트가 필요합니다.
- 브리징 거리는 5mm 이하를 권장합니다.
- 각 레이어의 접착력을 고려한 구조 설계가 중요합니다.

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1-2. LCD/ SLA/ DLP 방식 (레진)

주요 재료: Standard Resin, Tough Resin, Transparent Resin, High Detail Resin  
주요 용도: 정밀 피규어, 보석/치과 모형, 매끄러운 표면의 시제품

항목	최소 요구사항	권장사항
벽 두께	0.8mm	1.0mm 이상
최소 디테일	0.2mm	0.5mm 이상
정밀도	±0.2%	±0.1mm
구멍 직경	0.5mm	1.0mm 이상
기둥 직경	0.5mm	1.0mm 이상

 

주요 재료별 특성
- Standard Resin: 매끄러운 표면과 높은 정밀도를 자랑합니다.
- Tough Resin: 충격에 강해 기능성 부품에 적합합니다.
- Transparent Resin: 투명도가 높아 내부 구조 확인용으로 유용합니다.
- High Detail Resin: 높은 해상도를 요구하는 미세 부품 제작용으로 사용됩니다.

 

주의사항
- 중공(Hollow) 구조 설계 시 내부의 레진을 빼낼 배수 구멍이 필요합니다(최소 2.5mm).
- 얇은 벽면은 뒤틀릴 수 있으니 주의해야 합니다.

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1-3. SLS 방식 (분말)

적용 재료: SLS Nylon PA12, SLS Nylon PA11, MJF Nylon  
주요 용도: 드론 프레임, 복잡한 기능성 부품, 조립체

 

항목	최소 요구사항	권장사항
벽 두께	0.8mm	1.0mm 이상
최소 디테일	0.3mm	0.5mm 이상
정밀도	±0.3%	±0.3mm
구멍 직경	1.0mm	1.5mm 이상
기둥 직경	1.0mm	2.0mm 이상

 

재료별 특성
- SLS Nylon PA12: 산업 표준 소재. 강성과 내구성이 우수합니다.
- SLS Nylon PA11: PA12보다 유연성이 뛰어나며 생체 적합합니다.
- MJF Nylon: 레이어 얇은 두께로 높은 정밀도와 우수한 표면 품질을 구현합니다.

주의사항
- 서포트가 필요 없어 복잡한 형상 제작에 유리합니다.
- 조립 부품을 한 번에 출력할 수 있습니다.
- 내부의 잔여 분말을 제거하기 위한 구멍을 만들어야 합니다.

 

1-4. 금속 프린팅 방식 (SLM / DMLS)

주요 재료 : Stainless Steel 316L, Aluminum (AlSi10Mg 등), Titanium Alloy (Ti6Al4V), Inconel (니켈 합금), Cobalt-Chrome (Co-Cr)
주요 용도 : 항공/우주 부품, 의료용 임플란트, 금형 제작, 고성능 엔지니어링 부품 제작

항목	최소 요구사항	권장사항
벽 두께	0.8mm	1.5mm 이상
최소 디테일	0.3mm	0.5mm 이상
정밀도	±0.3%	±0.1mm
구멍 직경	0.5mm	1.5mm 이상
기둥 직경	1.0mm	2.0mm 이상

 

재료별 특성
- Stainless Steel 316L : 내식성이 뛰어나 화학 장비, 의료기기에 적합.
- Aluminum (AlSi10Mg) : 가볍고 열전도성이 좋아 항공기, 자동차 경량화 부품에 활용.
- Titanium Alloy (Ti6Al4V) : 높은 강도 대비 경량, 생체 적합성이 있어 임플란트 및 항공용 부품에 필수.
- Inconel (니켈 합금) : 고온·고압 환경에 강해 터빈, 엔진 부품에 사용.
- Cobalt-Chrome : 고경도·내마모성이 뛰어나 치과 보철물, 인공관절 등에 사용.

주의사항
- 서포트 구조 필수 : 금속 프린팅은 열응력과 수축이 크므로, 복잡 형상에는 반드시 서포트 설계 필요.
- 후처리 고려 : HIP(Hot Isostatic Pressing), 열처리, CNC 가공 등 후처리 공정을 통해 기계적 특성 및 치수 정밀도를 확보해야 함.
- 내부 응력 관리 : 두꺼운 단면보다는 격자(Lattice) 구조 설계로 무게와 잔류응력을 최소화.
- 구멍/내부 채널 : 내부 채널이 막히지 않도록 최소 직경 2mm 이상의 설계 권장.
- 표면 품질 : 기본 출력 시 표면 거칠기(Ra 8–15μm 수준)가 발생하므로 연마·샌드블라스트 등 후처리 필수.

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2. 용도별 재료 선택 팁
2-1. 외관 확인용 프로토타입
- 추천 방식 / 재료 : SLA (Standard Resin)
- 특징 : 매끄러운 표면과 높은 정밀도로 최종 제품의 디자인을 실제와 가깝게 확인 가능.
- 활용 예시 : 전시용 목업, 디자인 검증 모델, 피규어 샘플

2-2. 기능 테스트용 부품
- 추천 방식/재료 : SLS (Nylon PA12), FDM (PLA+)
- 특징 : 기계적 강도와 내구성이 있어 실제 환경에서 기능 검증 가능.
- 활용 예시 : 조립 구조 확인, 하중 테스트, 반복 동작 부품

2-3. 소량 생산 제품
- PLA-CF (FDM) PLA보다 내열성, 내충격성 개선, 뒤틀림 적고 강성이 필요한 제작에 활용
- PETG (FDM) 내화학성 및 투명성 우수, 생활 및 산업용 소품 제작에 활용
- TPU (FDM) 유연성 필요한 웨어러블, 보호 케이스 제작에 활용
- SLS Nylon (PA12, PA11) 드론 파트, 자동차 내장재, 내구성과 강도 확보, 반복 하중 및 기계적 기능에 활용
- Transparent Resin (SLA) 투명 커버, 광학 확인용 부품 제작에 활용
- Carbon Fiber Reinforced Nylon (FDM, SLS) 로봇 암 부품, 프레임, 강성과 경량성이 동시에 필요한 제작에 활용

- PC (Polycarbonate, FDM) 기계 부품, 전자기기 하우징, 방열 부품 높은 내열성, 내충격성, 산업 장비 제작에 활용

 

2-4. 고성능, 특수 목적 제품 (금속 3D 프린팅)
- 추천 방식 / 재료 : SLM / DMLS (Stainless Steel, Aluminum, Titanium, Inconel, Cobalt-Chrome)
- 특징: 높은 강도·내열성·내식성을 갖추어 최종 사용 부품을 직접 제작 가능.
- 활용 예시 :
    ＊ 의료 : 임플란트, 치과 보철물 (Titanium, Co-Cr)
    ＊ 항공/우주 : 경량화 부품, 엔진 파트 (Aluminum, Inconel),
    ＊ 산업 설비 : 내마모성·내열성 금형 및 맞춤형 기계 부품 (Stainless Steel, Inconel)

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