- 맞춤형 LED시스템 갖춘 유일한 DLP 프린터

데스크톱 및 완전 제조용(full-production) 3D프린터 및 소재 제조업계의 세계적 선도기업인 엔비전텍(EnvisionTEC)이 15년 전에 출시했던 퍼팩토리(Perfactory) 3D 프린터의 기능을 획기적으로 향상시킨 4세대 제품을 출시했다.

엔비전텍의 모든 퍼팩토리4(P4) 모델 라인업에는 맞춤형 LED(발광 다이오드) 조명 시스템이 새로 채용된다. 이 새로운 LED시스템은 1년여 동안 개발한 기술을 적용하여 시판 중인 다른 투광 시스템보다 성능이 더 우수하고 효율적이다. 따라서 신제품은 운용비용을 낮추고 화소 간의 흑백대조를 더 선명하게 하는 등 여러 가지 장점이 있어서 최종 물체를 더욱 세밀하게 만들어 준다.

엔비전텍의 P4 LED표준 XL(P4 LED Standard XL) 제품은 북미 지역 3D프린팅 전문 전시회인 RAPID+TCT에서 공개되었다. 또 회사는 15주년을 기념하여 전시부스에서 또 다른 혁신적 기기와 소재도 함께 전시했다.

알 시블라니(Al Siblani) 엔비전텍 최고경영자(CEO)는 “이 새로운 LED시스템은 회사가 더 우수한 3D프린팅 솔루션을 개발하기 위해 지난 15년 동안 고객의 목소리에 귀를 기울이고 노력해온 결과의 성공사례”라며, “이 제조용 3D프린터의 이러한 기술변화는 사용자들의 운용비용을 크게 낮춰준다”고 말했다. 이어 “뿐만 아니라 LED 조명의 밝기범위가 향상되어 회사의 기존 프린터보다 더 세밀하게 프린트 한다”고 덧붙였다.

P4라인 3D프린터 제품은 이번의 기능을 향상시키기 이전에도 이미 액층 광중합(vat photopolymerization) 제품 중에서 최고의 정확도와 해상도를 나타냈다. P4 LED 표준 XL제품은 크기가 192×120×180㎜ 또는 192×120×230㎜(7.6”×4.7”×7.09” 또는 7.6”×4.7”×9.06”)되는 물체를 XY 정확도 100µm(0.0039”)로 제작할 수 있게 한다. P4 LED 미니(P4 LED Mini)제품은 Z 해상도 범위를15µm~150µm로 조정하여 XY 해상도를 10µm(0.0004”)까지 낮출 수 있게 한다.

새로운 맞춤형 LED시스템을 탑재한 P4라인 제품은 이제 성능이 가장 우수하고 비용 효율적인 광원을 갖춘 제품의 표준이 되고 있다. 고압 수은 가스를 사용하여 빛을 내는 P4 제품의 초고성능(UHP) 출력 램프는 수명이 500시간정도 되고 시간당 평균 비용이 2.90달러이다. 이에 비해 LED시스템 신제품은 시간당 평균 비용이 0.50달러이면서 수명이 1만 시간되는 것으로 추산된다.

오리지널 퍼팩토리 3D 프린팅 기술의 발전추이

데스크톱 모델로 개발된 본래의 퍼팩토리 3D 프린터는 최초의 상용 DLP(데이터누출방지) 프린터로서 2002년에 전 세계 시장에서 출시됐다. DLP는 1980년대 중반에 특허 받은 액층 광중합 기술의 초기 형태인 광경화성물질적층조형(stereolithography, 이하 SLA) 기술보다 크게 향상된 기술이다.

광경화성물질적층조형(SLA) 기술은 자외선 레이저 광을 이용하여 광경화성 수지의 액층(vat)에 있는 물체(part)의 단면을 조형하여 최종 물체가 생성될 때까지 한 번에 한개 층씩 쌓아 간다. SLA기술의 단점 중 하나는 물체를 이런 방식으로 조형하는 것은 시간낭비라는 것이다. 또 SLA의 초기기술에서는 물체의 마감된 표면의 층 사이에 줄무늬나 계단식 변위가 나타났다.

알 시블라니는 디트로이트 소재 웨인주립대학(Wayne State University)에서 전기 및 컴퓨터공학 석사학위를 받은 몇 년 후인 1996년 고화질의 극장용 프로젝터 시스템을 사용하여 한 번에 물질의 단면 하나를 노출시켜 급속 보정하는 새로운 아이디어를 고안해 냈다. 그 뿐 아니라 프로젝터는 빛을 화소로 노출하기 때문에 각 화소를 빛의 밝기를 가지고 제어할 수 있었다. 이를 통해 각 화소를 깊이가 다르게 보정하던가 복셀(voxel)로도 알려진 정량 화소(volumetric pixel)로 보정할 수 있었다. 각 복셀을 제어할 수 있게 됨에 따라 3D로 프린팅한 물체의 정확도와 표면품질이 크게 향상됐다.

데스크톱 모델인 본래의 퍼팩토리는 알 시블라니와 엔비전텍의 최고기술책임자(CTO)인 알렉산드르 슈콜니크(Alexandr Shkolnik)가 개발했다. 최초 작동 시스템은 2000년에 완성되었고 2002년에 DLP제품이 개발되고 엔비전텍이 설립됐으며 최초의 퍼팩토리 모델이 출시됐다.

DLP는 과거에 그랬듯이 지금도 일반 SLA 방식의 3D프린팅 기술보다 상당히 진전된 기술로 인정받고 있다. 엔비전텍은 설립 이래 다양한 3D프린팅 혁신기술 개발을 주도해 왔다. 현재 회사는 6개 기술 플랫폼에 걸쳐 40개 이상의 3D 프린터 모델을 판매하고 있다.

엔비전텍(EnvisionTEC)의 자세한 정보는 웹사이트(http://envisiontec.com)를 참조하기 바란다.