The 3D printing market is growing fast, and related manufacturing techniques are being developed rapidly. Fused deposition modeling (FDM) type 3D printing is simple and inexpensive, and hence is popular. Moreover, it can be used for printing various thermoplastic materials. However, its deposition strength is low because stacking melted filaments is a non-continuous process. In this study, deposition strengths along directions parallel and orthogonal to the deposition direction at three temperatures and on three materials, poly lactic acid (PLA), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), and polyamide6 (PA6) were compared and analyzed. Parallel to the deposition direction, deposition strength did not depend on temperature, whereas along the orthogonal direction, deposition strength increased with the process temperature. For PLA, ABS, and PA6, the average deposition strengths along the orthogonal direction were 55.72%, 41.46%, and 45.99%, respectively, of the average deposition strength along the deposition direction.

최근에 들어 3D 프린팅의 유용성은 크게 증가하고 있으며 이의 기술 또한 빠르게 증가하고 있다. FDM (fused deposition modeling) 방식의 3D 프린팅은 조작이 매우 용이하고 다양한 열가소성 재료의 적용이 가능하여 매우 대중적이다. FDM 방식의 3D 프린팅은 비연속적 적층 방식으로 인하여 매우 낮은 적층강도를 보이는 단점이 있다. 본 연구에서는 세 가지의 재료, 즉 PLA(polylactic acid), ABS(acrylonitrile butadiene styrene), 그리고 PA6 (polyamide 6)를 사용하여 여러 온도에서 적층 방향과 적층 직각 방향의 적층강도를 비교하였다. 적층 방향의 적층강도의 경우 적층온도의 증가에 따라 적층강도와 파단 시 연신율의 변화가 없었다. 그러나 적층 직각 방향의 적층강도의 경우 적층온도의 증가에 따라 적층강도와 파단 시 연신율이 비례적으로 증가하였다. 적층 방향 대비 적층 직각 방향의 평균 적층강도 비율은 PLA, ABS 그리고 PA6가 각각 57.72%, 41.16% 그리고 45.99%로 나타났다.

Keywords: fused deposition modeling (FDM); 3D printing; deposition strength; deposition direction; orthogonal to deposition direction