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본 연구는 2014~2016 경기도교육청 일반고 역량강화사업으로 시행하는 수학과 융합교육활동입니다.
 

제11강. 광경화성(SLA) 3D프린터 출력원리

author
이장훈
date
15-12-01 17:56
hit
2,012

 http://www.mathought.com/movie/SLA_3dPrinting.mp4 [374]

 http://blog.naver.com/han9522?Redirect=Log&logNo=220339135118 [450]

현재 수학생각(MATHOUGHT)이 보유하고 운용중인 3D프린터는 적층형(FDM) 3D프린터 입니다. 이는 필라멘트(ABS, PLA 등)을 녹여서 얇은 층으로 쌓아 올리는 방식으로 이에 대한 출력영상은 여기(링크)를 클릭하여 보시기 바랍니다.
 
수학생각(MATHOUGHT)에서는, 2015 더 좋은 일반고 함성프로젝트 Mathematica 3D프린팅 전시회를 개최하면서 (주)K1-XYZ의 지원으로 행사기간 중, 노벨1.0 광경화성수지조형방식(SLA) 3D프린터를 무상임대하여 FDM 방식의 3D프린터와 함께 출력 시연을 하였습니다. 아래의 동영상은 광경화성수지조형방식(SLA) 3D프린팅 출력 시연(보로노이 꽃병 출력과정)의 모습입니다. SLA 방식의 3D프린터는 레진이라는 액체를 레이저로 출력하고자 하는 위치를 응고시켜 제작하는 방식으로 FDM 방식과 차이가 있습니다.
 
 
동영상_링크사진_600.png
 
 
  (주)K1-XYZ의 노벨1.0 광경화성수지조형방식(SLA) 3D프린터 출력의 모습(동영상)
 
 
보로노이_SLA_출력완성작_6.jpg

보로노이_SLA_출력완성작_8.jpg

보로노이_SLA_출력완성작_1.jpg

보로노이_SLA_출력완성작_3.jpg

보로노이_SLA_출력완성작_2.jpg

보로노이_SLA_출력완성작_0.jpg

보로노이_SLA_출력완성작_8.jpg

보로노이_SLA_출력완성작_4.jpg

 
SLA 방식의 3D프린터 역시 모델링(STL파일) 작업에는 FDM 과 큰 차이가 없습니다. 다만, FDM에서 제한사항이었던 수평부분의 서포트 문제가 상당부분 해결된다는 점입니다. 위의 출력물인 보로노이 꽃병은 FDM 방식으로 출력시 바닥면(베이스)과 수평한 부분이 있는데, 깔끔한 출력을 위하여 지지대(서포트)를 대지 않아서 출력시 직접 자리를 지켜가며 인공적으로 지지대 역할을 하여주는 어려움이 있었습니다. 그러나, SLA 방식의 3D프린터로 출력시에는 이러한 문제를 고민할 필요는 없습니다. 더하여, FDM 보다 더욱 정교하고 작은 출력물의 생산이 가능합니다. 이는 다음의 사진으로 비교하여 보시기 바랍니다. 아래 출력사진의 제일 오른쪽은 SLA 방식으로 출력한 것입니다. 각 크기는 약 8cm, 6cm, 4cm, 2cm 로 FDM 방식에서는 4cm 크기의 별다면체 출력에서도 적층시 얇은 모서리가 부러지거나 잘 적층되지 못하는 실패가 자주 발생합니다. 하지만, SLA 방식에서는 2cm 크기의 별다면체 출력도 아주 깔끔하게 출력되어 집니다. 단, 출력시간은 노벨1.0(시가 230만원의 보급형)을 기준으로 살펴볼때 FDM 방식의 출력시간과 크게 차이가 나지는 않습니다. 동일한 크기의 보로노이 꽃병(바닥면 지름이 약 8cm, 높이가 12cm)의 FDM 출력은 7시간, SLA 출력도 7시간 정도 소요되었습니다.
 
 
별다면체탑_4.jpg

 
수학생각(MATHOUGHT)은 2016년 학생들의 다양하고 창의적인 Mathematica 3D Printing 활동을 위하여 SLA 방식의 3D프린터를 구입, 교육활동에 활용할 계획입니다.
 


 
 
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