PLA (Polylactic Acid, 폴리락틱산)와 ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)는 3D 프린팅에서 가장 일반적으로 사용되는 두 종류의 필라멘트이에요. 각각의 필라멘트는 독특한 특성과 장단점을 가지고 있어서 다른 사용처와 환경에 적합해요. 여기서는 PLA와 ABS 필라멘트의 주요 차이점에 대해 설명하겠어요.
PLA 필라멘트:
- 생분해성: PLA는 옥수수 전분이나 사탕수수와 같은 식물성 자원에서 유래한 생분해성 플라스틱이에요.
- 저온 인쇄: PLA는 낮은 융점을 가지고 있어서 일반적으로 180-220°C 범위에서 인쇄돼요. 이는 3D 프린팅 초보자에게 취급하기 쉬운 온도이에요.
- 포름알데히드 냄새 없음: 인쇄 시 PLA는 달콤한 옥수수 냄새를 내며, 유해한 냄새가 거의 없어 실내에서 사용하기 적합해요.
- 치수 안정성: PLA는 인쇄 중에 크게 변형되거나 수축되지 않아, 치수가 정확한 부품을 제작할 수 있어요.
- 히팅 베드 불필요: 저온에서 인쇄되므로, 필요한 경우가 아니면 히팅 베드가 없어도 인쇄가 가능해요.
- 강도: PLA는 상대적으로 단단하지만, 충격에 약하고 장기간 사용하면 취약해질 수 있어요.
ABS 필라멘트:
- 내구성: ABS는 강도가 높고, 내충격성이 우수하여 내구성 있는 제품 제작에 적합해요.
- 고온 인쇄: ABS는 보통 210-250°C 범위에서 인쇄되며, 이는 PLA보다 높은 온도이에요.
- 유해 가스: 인쇄 시 포름알데히드와 같은 유해 가스를 방출할 수 있으므로, 환기가 잘 되는 곳에서 인쇄하는 것이 좋아요.
- 수축: ABS는 냉각될 때 수축하는 경향이 있어, 인쇄물의 왜곡이나 층 분리가 발생할 수 있어요. 이를 방지하기 위해 히팅 베드와 열풍 챔버를 사용하는 것이 좋아요.
- 히팅 베드 필요: 높은 수축률 때문에 히팅 베드가 필요하며, 베드 온도는 일반적으로 80-110°C 사이여야 해요.
- 용제 저항성: ABS는 특정 화학 물질에 대한 저항성이 있어 산업용 부품에 적합해요.
환경 영향과 재활용:
- PLA: 생분해성이라는 특징 때문에 PLA는 환경에 미치는 영향이 상대적으로 적어요. 하지만, PLA가 생분해되기 위해서는 특정한 조건(고온, 습도)이 필요하며, 일반적인 환경에서는 쉽게 분해되지 않아요.
- ABS: 석유 기반 플라스틱인 ABS는 재활용이 가능하지만, 분해되지 않는 고분자 플라스틱이에요. 따라서 환경에 더 큰 부담을 줄 수 있으며, 폐기 시 적절한 재활용 절차를 거치는 것이 중요해요.
기계적 특성:
- PLA: PLA는 강도가 높고 인쇄가 간편하므로, 시각적 모델이나 단기간 사용되는 부품에 적합해요.그러나, 높은 온도에 노출될 경우 쉽게 변형될 수 있어 열에 대한 저항성이 낮아요.
- ABS: ABS는 높은 내구성과 열에 대한 강한 저항성을 가지고 있어서, 자동차 부품이나 전자 제품의 케이스, 모바일 기기 액세서리 등의 실사용 제품에 적합해요. 또한, 높은 온도에서도 형태를 유지하기 때문에 외부 환경에 노출되는 제품에도 사용돼요.
인쇄 난이도:
- PLA: PLA는 인쇄 시 변형이나 워핑(부품이 모서리에서 들뜨는 현상)이 거의 없어 인쇄가 매우 쉬워요. 이는 초보자가 처음 3D 프린팅을 접할 때 추천되는 필라멘트로 만들어요.
- ABS: ABS 필라멘트는 인쇄 중에 워핑이 일어날 수 있으므로, 인쇄 환경을 잘 조절하고 적절한 베드 온도를 유지하는 것이 중요해요. ABS로 인쇄할 때는 열풍 챔버나 히팅 베드를 사용하여 일정한 온도를 유지해야 해요.
결론
PLA는 인쇄가 쉽고 친환경적인 장점이 있어서 교육용, 예술적인 프로젝트, 가정용 인쇄물 등에 적합하며, ABS는 더 높은 내구성과 강도가 필요한 기능적인 부품, 프로토타입, 산업용 부품에 주로 사용돼요. 사용자의 경험 수준, 인쇄 장비, 특정 용도와 환경에 따라 적절한 필라멘트를 선택해야 해요.