Recently, 3D printing has obtained increasing attention, and extended its application from the traditional rapid prototyping to direct fabrication of functional parts. To be used as the direct fabrication process, however, 3D printing should overcome drawbacks due to its lamination process: low dimensional accuracy, long fabrication time and degeneration of mechanical properties along the lamination direction. This degeneration along the lamination direction results in anisotropic mechanical properties, which prevents appropriate prediction of structural safety of the 3D-printed parts. This study investigated mechanical properties of 3D-printed parts using a mask-projection type (digital light processing; DLP) 3D printer by comparing tensile test results for the specimens that were printed along horizontal and vertical directions. By analyzing experimental results, appropriate printing conditions could be obtained to satisfy high mechanical strength and stiffness as well as to maintain mechanical properties within isotropic range.

최근 3차원 프린팅 기술에 대한 많은 관심이 고조되고 있으며, 기존의 빠른 시제품 제작 용도에서 기능성 제품의 직접 제작으로 활용 범위를 넓히고 있다. 그러나 제품의 직접 제조에 활용되기 위해서는 적층 공정에 기반한 3차원 프린팅의 단점(낮은 형상정밀도, 긴 제작시간, 적층 방향으로의 기계적 물성 저하)을 극복해야 한다. 이중 적층 방향으로의 물성 저하는 제품의 이방성을 야기시키고, 결과적으로 3차원 프린팅으로 제작된 제품의 구조적 안전성을 적절히 예상하기 어렵게 만든다. 본 연구에서는 마스크 전사방식 광조형 프린터(DLP)로 각각 수평방향과 수직방향으로 제작한 조형물의 인장시험을 통해 기계적 물성을 고찰하고 조형조건에 따른 이방성의 차이를 비교하였다. 또한 실험결과의 분석을 통해 적절한 강도와 강성을 보장하면서도 등방성을 유지할 수 있는 조형조건을 획득하였다.

Keywords: 3D printing, additive manufacturing, digital light processing (DLP), photo-polymerization, anisotropy