# 산업용 3D프린터 소재 중 ABS와 PLA에 대해서 알아보자
- PLA와 ABS는 산업용 3D프린터에서 가장 일반적으로 사용되는 플라스틱입니다.
- 두 소재의 특성을 파악하여 출력하려는 부품의 알맞은 소재를 선택하셔야 됩니다.
- 오늘은 FFF 방식의 3D프린터에 주로 사용되는 ABS와 PLA 소재에 대해 얘기하고자 합니다.
- 시중에서 판매되는 DIY 프린터부터 산업용 3D프린터까지 폭넓은 FFF 방식의 3D프린터들이 공통적으로 채택하는 소재가 바로 PLA와 ABS 입니다.
- 그 정도로 가장 범용적이고 FFF 방식의 적층제조에 많이 쓰이는 재료입니다.
- PLA와 ABS가 가진 특성은 어떻게 되고 어떻게 다른지 알아보도록 하겠습니다.
# ABS와 PLA 출력 소재 비교
- PLA와 ABS는 적층 제조에서 가장 일반적으로 사용되는 플라스틱입니다.
- 두 소재 모두 저렴하고, 인쇄하기 쉽고, 강도 및 기계적 특성이 좋다는 장점이 있습니다.하지만 서로 다른 응용 분야에 더 적합하게 만드는 차이점도 있습니다.이 글에서는 필라멘트를 선택할 때 도움이 되기를 바라면서 두 소재의 차이점을 살펴보겠습니다.
1. ABS란?
- ABS는 아크릴로니트릴(Acrylonitrile), 부타디엔(Butadiene), 스티렌(Styrene)의 세가지 모노머(Monomer)로 이루어진 열가소성 폴리머(Polymer)입니다.
- 사출 성형 시 우수한 내충격성, 강도 및 제조 가능성으로 인해 ABS는 3D 프린팅 이전에도 이미 수십 년 동안 산업 부문에서 선호되는 소재였습니다.
2. PLA란?
- PLA는 옥수수와 사탕수수와 같은 작물에서 추출하는 재생 가능한 친환경 폴리머(Polymer)입니다.
- PLA는 1920년대에 개발된 소재이나 ABS, PET 및 PVC와 같은 다른 열가소성 수지와 비교하면 산업 응용 분야에서 오랫동안 큰 주목을 받지 못하였습니다.
- 하지만 3D 인쇄의 확산과 생분해성이라는 특성 덕분에 최근 3D 프린팅에서 가장 널리 사용되는 플라스틱 필라멘트 소재가 되었습니다.
3. PLA와 ABS 비교
- 다음 표에 일반적인 PLA와 ABS의 기구적 특성과 열적 특성 일부를 비교하였습니다.
- 실제 필라멘트 제품의 경우 분자 구조나 첨가물의 차이로 인해 각 물성 값이 제품마다 다를 수 있습니다.
※ 인쇄 조건의 경우 필라멘트 제조사에 따라 상이함
- 일반적으로 PLA는 ABS에 비해 큰 인장강도와 탄성계수를 갖지만 충격강도는 낮습니다.
- 지속적으로 작용하는 하중에는 PLA가 좀 더 강하지만 갑작스러운 충격에는 ABS가 더 강하다는 걸 알 수 있습니다.
- 기계적인 특성 차이도 있지만 두 소재의 가장 큰 차이는 열적 특성에 있습니다.
- PLA와 ABS의 유리 전이 온도는 각각 60 °C, 105 °C로 40 °C 이상 차이가 납니다.
- 이 차이는 그대로 재질의 열변형 온도와 인쇄 시 베드 온도에 영향을 줍니다.
- PLA는 낮은 열변형 온도로 인해 낮은 베드 온도가 요구되고(가열 베드 없이 인쇄도 가능합니다), 인쇄가 쉽고 인쇄 시 변형도 적으나 같은 이유로 높은 온도에 노출되는 응용 분야에는 적합하지 않습니다.
- ABS는 반대로 인쇄 시 필라멘트와 주변의 온도 차가 크면 뒤틀림이 일어나므로 높은 베드 온도가 요구되지만 인쇄된 모델은 높은 내열성을 갖습니다.
4. 어떤 재료를 선택할까?
- PLA 필라멘트는 초보자가 사용하기에 적합합니다.
- 특히 엔지니어링 특성이 특별히 요구되지 않는 프로토타입, 마모가 적은 모형 등을 인쇄하기에 적합합니다.
- ABS 필라멘트는 출력물이 내충격성, 내열성이 요구될 때 더 적합합니다.
- 사용 목적에 맞는 필라멘트 선택 시 이 부분은 고려해야할 중요한 사항입니다.
- 지금까지 PLA와 ABS 두 소재의 특성에 대해 비교해 보았습니다.
- 출력하고자 하는 3D프린팅 결과물의 운영 목적에 맞춰 어떠한 소재를 선택해야 할지 결정하셨나요?