1. 광경화 수지의 분류 체계와 특성 비교
광경화 수지는 성능과 용도에 따라 표준 수지, 인성 수지, 내고온 수지, 유연 수지, 엔지니어링 수지의 5대 종류로 나뉜다. 표준 수지: 범용형, 저비용, 높은 인쇄 정밀도 ±0.05mm, 우수한 표면 품질 Ra 2~4마이크로미터, 그러나 취성이 크고 열변형 온도가 45~55℃로 낮다. 인성 수지: 연신율이 15~30%로 높고, 충격 저항 성능이 좋다. 내고온 수지: 열변형 온도가 150℃ 이상이며, 심지어 250~300℃에 이를 수 있다. 유연 수지: 쇼어 경도 Shore A 50~95, 구부리거나 접을 수 있다. 엔지니어링 수지: 인성, 내열성, 내화학성을 겸비한다. 재료 선택 원칙: 성능 요구, 비용 제약, 외관 요구를 종합적으로 고려하여 선택한다.
2. SLA 공정 원리와 인쇄 파라미터
SLA 공정 원리: 자외선 레이저가 355nm 파장으로 액상 광경화 수지 표면을 스캔하여 광중합 반응을 일으키고, 수지를 경화시켜 층층이 적층 성형한다. 핵심 파라미터: 레이저 출력, 스캔 속도, 층 두께, 노출 시간. 표준 수지 파라미터: 레이저 출력 100~150mW, 스캔 속도 초당 2000~4000mm, 층 두께 0.025~0.1mm, 노출 시간 층당 6~10초. 인성 수지 파라미터: 레이저 출력은 약간 낮고, 스캔 속도는 약간 느리다. 내고온 수지 파라미터: 레이저 출력을 높이고, 스캔 속도를 낮춘다. 유연 수지 파라미터: 레이저 출력을 낮춘다. 파라미터 최적화 방법: 테스트 출력, 파라미터 기록.
3. 각종 수지의 인쇄 특성과 품질 관리
표준 수지의 인쇄 특성: 경화 수축률 0.5~1%, 층간 결합이 좋고, 표면이 매끄럽지만 취성이 커서 쉽게 파손된다. 품질 관리: 얇은 벽 구조를 피하고, 날카로운 내각을 피하며, 보강 리브를 설계한다. 인성 수지의 인쇄 특성: 경화 수축률 0.8~1.5%, 층간 결합이 매우 우수하고, 굽힘 변형을 견딜 수 있다. 내고온 수지의 인쇄 특성: 경화 수축률 1~1.5%, 고온 후경화가 필요하다. 유연 수지의 인쇄 특성: 경화 수축률 1~2%, 미경화 수지의 세척은 철저해야 한다. 엔지니어링 수지의 인쇄 특성: 경화 수축률 0.8~1.5%, 인쇄 파라미터 윈도우가 좁다. 후경화 장비: 자외선 경화 박스, 출력 밀도 2~4mW/cm², 경화 시간 10~30분.
4. 후처리 공정과 성능 최적화
세척: 이소프로필알코올 또는 전용 세척제 사용, 세척 시간 3~10분, 유연 수지는 10~15분으로 연장. 후경화: 자외선 경화 박스, 경화 시간 10~60분, 내고온 수지는 고온 후경화가 필요하다. 표면 처리: 샌딩 및 폴리싱, 코팅 분사, 염색. 기계가공: 표준 수지와 엔지니어링 수지는 드릴링, 탭핑, 밀링 등의 기계가공이 가능하다. 성능 최적화 방법: 열처리, 코팅 처리, 인서트 설치. 흔한 결함과 해결책: 완전 경화 미흡, 층간 균열, 휨, 표면 거칠음, 기포.
5. 적용 사례와 재료 선택 가이드
사례 1: 소비자 전자제품 외관 검증, 외관이 정교하고 표면이 매끄러우며 색상 맞춤이 가능해야 한다. 재료 선택: 표준 수지에 염색. 사례 2: 자동차 클립 기능 검증, 클립이 반복적으로 열리고 닫혀도 되고 쉽게 부러지면 안 된다. 재료 선택: 인성 수지. 사례 3: 엔진 주변 검증 부품, 120℃ 내열, 내유성, 치수 안정성이 요구된다. 재료 선택: 내고온 수지. 사례 4: 의료용 씰 소량 생산, 부드럽고 밀봉성이 좋으며 생체 적합성이 요구된다. 재료 선택: 유연 수지 Shore A 70. 사례 5: 지그 및 고정구 기능 부품, 높은 강성, 내마모성, 내화학 부식성이 요구된다. 재료 선택: 엔지니어링 수지. 재료 선택 절차: 성능 요구를 명확히 하고, 비용 제약을 확정하며, 재료 성능 데이터를 비교하고, 후보 재료를 선정한 뒤, 테스트 출력으로 검증하고, 최종 재료를 결정한다.