3D 프린팅의 Bottom-up(바텀업)과 Top-down(탑다운) 방식을 알아보자

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 # 3D 레진 프린터의 바텀업(Bottom-up) 방식과 탑다운(Top-down) 방식 소개


  • 얇은 수지 통 안 마술같이 어딘가 숨어 있다가 나타나는 듯 차츰 모습을 드러내는 물체

  • 인쇄가 완성될 때까지 전혀 모습을 보이지 않다가 마지막에 한 번에 드러나는 물체

  • 레진 3D 프린터의 출력 방향에 따른 두 방식 Bottom-Up과 Top-Down입니다.


1. 바텀업(Bottom-up)방식과 탑다운(Top-down)방식 비교

SLA bottom-up과 Top-down 방식
SLA bottom-up과 Top-down 방식


  • 레진 프린터는 출력 방향에 따라 구분하면 인쇄가 진행되면서 빌드 플레이트가 아래에서위로 움직이는 상향식(Bottom-Up)과 반대로 빌드 플레이트가 위에서 아래로 움직이는 하향식(Top-Down)으로 나눌 수 있습니다. 


2. 바텀업(Bottom-up)방식과 탑다운(Top-down)방식 특징 및 장단점

구 분Bottom-Up  Top-Down  
특징 
광원으로 레이저, DLP, LCD 모두 사용 가능합니다.  광원으로 레이저와 DLP는 사용 가능하지만 LCD는 인쇄물의 이동에 방해되어 사용할 수 없습니다.  
광원은 수지 통 아래에 위치합니다.  광원은 수지 통 위에 위치합니다.  
수지 통 아래에서 바닥을 통과한 빛이 빌드 플레이트와 바닥면 사이의 수지를 경화시킵니다.  수지 통 위에서 조사되는 빛이 수지 표면과 빌드 플레이트 사이의 수지를 경화시킵니다.  
한 레이어가 완성되면 수지 통 바닥에서 경화된 인쇄물을 분리하는 박리(Peeling) 과정을 거치고 빌드 플레이트는 위로 올라갑니다.  한 레이어가 완성되면 빌드 플레이트는 아래로 내려가고 수지 표면의 잔물결 제거 및 높이를 일정하게 하기 위하여 수지 표면을 쓸어내는 Recoating을 시행합니다.  
완성된 인쇄물은 빌드 플레이트에 중력에 대항하며 거꾸로 매달린 상태가 됩니다.  완성된 인쇄물은 빌드 플레이트에 안정적으로 자리합니다.  
수지는 통에 일정량으로 유지됩니다. 한 레이어가 빌드되어 플레이트가 위로 올라갈 때마다 일정량의 새 레진이 탱크에 공급됩니다.  처음부터 탱크에 레진을 완성된 인쇄물의 높이만큼 담고 인쇄를 시작합니다.  
장점 
및 단점  
수지 통의 깊이가 깊을 필요가 없습니다. 통을 채우는 데 적은 양의 수지만 필요합니다.  수지 통은 인쇄물보다 더 커야 하며 많은 양의 수지가 필요합니다.  
수지 통이 작으므로 프린터의 크기가 작고 콤팩트합니다.  프린터의 크기가 크고 구조가 복잡합니다.  
인쇄물이 거꾸로 빌드 플레이트에 부착된 상태를 유지하려면 탑다운 형식보다 더 많은 지지대가 필요합니다.  인쇄물이 빌드 플레이트에서 떨어질 걱정이 없으므로 지지대를 더 추가할 필요가 없어 더 쉽게 인쇄가 가능합니다.  
크기가 큰 물체를 인쇄하기 어렵습니다. 무게로 인해 빌드 플레이트에서 떨어질 수 있기 때문입니다.  상대적으로 큰 물체의 인쇄가 가능하고 실패율이 비교적 적습니다.  
수지 통이 작기 때문에 인쇄하는 동안 수지가 부족할 수 있습니다. 인쇄 중에 수지가 자동으로 추가 공급되는 장치가 없다면 매우 귀찮을 수 있습니다.  인쇄하는 동안 수지가 부족해지지 않습니다.  
인쇄물의 일부가 아닌 작은 경화된 수지는 무거워서 바닥에 가라앉아 빛의 통과를 차단하여 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 정기적으로 청소가 필요합니다.  바닥에 가라 앉은 경화된 수지 조각은 인쇄면에 영향을 주지 않습니다.  
Peeling 중에 수지 통의 필름이나 실리콘 층이 상처를 입어 사용 가능 시간이 단축되어 비용이 늘어납니다.  Peeling으로 인한 시간 지연이 없고 추가 소모품이 없습니다.  
기타 특징 및 기술  
저렴한 프린터와 고가의 산업용 프린터까지 다양한 가격대의 모델이 있습니다.  
대부분 고가의 프린터입니다.  
Peeling이 필요 없는 기술이 적용된 제품들이 시장에 계속 나오고 있습니다.  Recoating 과정이 없는 제품도 시장에 나오고 있습니다. 
  • 위에서 보듯 두 방식은 각각의 장단점을 가지고 있습니다. 그리고 단점을 극복하기 위한 기술 개발이 꾸준히 이어져 왔습니다.

  • 다음에는 Bottom-Up, Top-Down 레진 프린터의 단점을 극복하고 속도를 향상한 기술에 대해 알아보도록 할께요.


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