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Vat Photopolymerization (광중합방식)

 Vat Photopolymerization (광중합방식)

 

대표기술: SLA, DLP, CLIP

광중합방식은 광경화성 수지에 빛을 조사하여 한층 씩 적층하는 방식으로 3D프린터의 기원과 관련되어있습니다. 1984년 최초의 3D프린터를 개발한 Charles Hull은 자신이 개발한 기술에 SLA(Stereolithography Apparatus)라는 이름을 붙였고 이에 사용되는 파일 포맷은 STL이라는 이름을 갖게 되어 오늘날까지 이르게 되었습니다. 
최근 이 기술에서 주목할만한 점은 속도전쟁입니다.
2015 Carbon3D (지금은 Carbon) CLIP(Continuous Liquid Interface Production)기술이 공개된 이후 여러 업체에서 연속적층제조 기술을 공개하면서 속도전쟁이 시작되었습니다. 

참고) TED동영상: 만약 3D프린팅이 지금보다 100배 더 빠르다면?

What If 3D Printing Was 100x Faster? | Joseph DeSimone | TED Talks

Carbon3D이후 한국의 캐리마(Carima), Nexa3D, Newpro3D, Uniz, Prodways, EnvisionTEC, Sharebot 등이 각자 자신의 방식으로 고속 DLP 3D프린팅 기술을 소개하고 있습니다. Carbon은 2016년 4월 드디어 CLIP기술을 장착한 최초의 3D프린터 M1을 출시하였습니다
광중합 방식은 정밀도가 매우 우수하고 표면조도가 뛰어나기 때문에쥬얼리나 치과 등 정밀도를 요구하는 산업에서 많이 활용되고 있습니다.
 
장점
정밀도가 높다
표면조도가 우수하다
 
단점
빌드볼륨이 작은 편이다
후처리가 불편하다 (세척경화서포트제거)

 

SLA(Stereolithography Apparatus)

3D프린팅의 아버지라고 불리는 찰스 헐(Charles Hull)이 발명한 기술로 1986년 특허등록이 완료되었습니다그는 자신이 개발한 SLA기술을 바탕으로 3D시스템즈(3D Systems)를 설립하였습니다
액체 상태의 광경화성 수지가 담긴 수조(Vat)에 레이저빔을 조사하여 원하는 부분을 굳히고 한 레이어가 완료되면 수조가 한층 하강(또는 상승)하고 다시 한층을 경화시키는 과정을 반복하면서 조형물을 완성하게 됩니다
고가의 산업용 장비였던 SLA 3D프린터를 대중들에게 널리 알린 주역은 Formlabs입니다. 2012년 가을 킥스타터를 통해 Form1을 데뷔시켰는데 무려 2천명이 넘는 후원자와 3백만 달러 가까운 모금에 성공하였고 이후 Form1+, Form2를 차례로 히트시키고 있습니다
 
구조

이미지출처: 3dprintingindustry.com

구동영상

Stereolithography (SLA) 3D Printing Process by 3D Systems

 

DLP(Digital Light Processing)

DLP 프로젝터의 UV빔을 광원으로 하는 점을 제외하면 SLA 3D프린터와 비슷합니다. DLP는 정확한 3D프린팅 기술의 명칭은 아니지만흔히들 레이저를 사용하는 SLA 3D프린터와 구분하기 위해 DLP라는 용어를 사용하는 경향이 있습니다따라서 제조사에 따라서 DLP 3D프린터, DLP-SLA 3D프린터 등 부르는 명칭이 다릅니다
SLA 3D프린터는 레이저가 패턴을 따라 움직이면서 수지를 경화시키지만 DLP는 한 레이어를 통째로 경화시키기 때문에 SLA보다 속도가 빠르다는 특징이 있습니다.
최근 저렴하고 빠른 데스크탑 장비들이 많이 나오고 있으며오토데스크는 자사의 Ember 3D프린터의 모든 개발영역을 공개하기도 하였습니다.
 
구조

 
이미지출처: 3dprintingindustry.com

구동영상

How a Resin DLP/SLA 3DPrinter Works | 3D Facture Draken 3D Printer

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