선택적 레이저 소결 제작 폴리아미드 12 시편의 온도별 굴곡 특성 연구

초록

3D 프린팅 (적층 공정) 기술은 소재와 공정기술의 지속적인 연구개발을 토대로 초기 모형 제작 활용으로부터 현재는 산업현장의 양산형 부품 제작까지 그 쓰임새가 확대되고 있다. 3D 프린팅의 대표적인 고분자 소재로서 고강도 엔지니어링 플라스틱의 하나인 polyamide (폴리아미드) 계열의 소재는 제품의 경량화 및 내구성의 장점으로 자동차용 부품 제작에 주로 활용된다. 이번 연구에서는 적층기법 중 제작품의 물성이 우수한 선택적 레이저 소결 기법 (Selective Laser Sintering)을 적용하여 polyamide 12 (PA12) 및 글라스 비드 (glass bead) 보강 PA12 소재 2가지를 대상으로 시편을 제작하고 온도에 따른 굴곡특성을 분석하였다. 작업 플랫폼 기준으로 0°, 45°, 90° 방향으로 각 시편을 제작 후, -25 ℃, 25 ℃, 60 ℃ 등 3개 시험 온도 환경에서 굴곡 테스트를 진행하였다. 그 결과로, PA12 는 ？25 ℃ 에서 90° 제작 방향이, 25 ℃ 와 60 ℃에서는 0° 제작방향이 최대 굴곡강도를 가졌다. 글라스비드 보강 PA12는 제작방향이 0°인 겨우 모든 시험온도에서 최대 굴곡강도 값을 보였다. 두 소재의 서로 다른 굴곡강도 변화 경향은 굴곡시험시 발생하는 응력 종류에 따라 적층 레이어 평면 방향에 의한 영향이 서로 다르기 때문으로 판단된다.

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