3D 프린팅 영역에서 재료 선택은 최종 제품의 성능과 적용 범위를 결정하는 데 매우 중요합니다. 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트(ASA)와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG)은 매우 선호되는 두 가지 열가소성 소재로, 각각 뚜렷한 장점과 한계를 가지고 있습니다. 이 기사에서는 사용자가 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 되는 물리적 특성, 인쇄 가능성, 이상적인 적용 및 후처리 기술에 중점을 두고 ASA와 PETG를 심층적으로 비교합니다.
ASA: 우수한 내후성 및 고강도
ABS 플라스틱의 변형된 형태인 ASA는 내후성, 특히 자외선(UV) 복사에 대한 저항성이 뛰어납니다. 따라서 자동차 외장, 실외 가구, 건축 모형과 같은 실외 응용 분야에 이상적인 선택입니다. 뛰어난 내구성은 아크릴레이트 고무가 ABS의 부타디엔 고무를 대체하여 산화 및 UV 분해에 대한 저항성을 강화하는 독특한 화학 구조에서 비롯됩니다.
화학 성분 및 생산
ASA는 아크릴로니트릴, 스티렌, 아크릴레이트의 세 가지 단량체를 포함하는 그래프트 중합 공정을 통해 생산됩니다. 아크릴레이트는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 골격에 접목되어 각 구성 요소의 장점을 결합합니다. 아크릴로니트릴은 화학적 안정성과 내열성을, 스티렌은 경도와 가공성을, 아크릴레이트는 내후성과 충격강도를 향상시킵니다.
주요 애플리케이션
3D 프린팅 외에도 ASA는 전통적인 제조 분야에서 널리 사용됩니다. 자동차 산업에서는 햇빛에 의한 노화에 대한 저항성으로 인해 미러 하우징 및 차체 패널과 같은 외장 부품에 사용됩니다. 건설 시 ASA는 다양한 기후 조건에서 수명을 보장하기 위해 지붕 통풍구 및 창 프로필에 사용됩니다. 옥외 간판, 장난감, 스포츠 장비로도 인기가 높습니다.
물리적 특성
ASA의 밀도는 약 1.07g/cm3, 인장 강도는 약 44MPa, 굴곡 탄성률은 약 2200MPa입니다. 녹는점은 약 250°C로 고온 용도에 적합합니다. 또한 ASA는 뛰어난 치수 안정성을 보여 온도 변동에 따른 변형을 최소화합니다.
ASA를 사용한 3D 프린팅
ASA는 일반적으로 직경 1.75mm 또는 2.85mm의 필라멘트로 공급됩니다. 다른 소재에 비해 더 높은 인쇄 온도(약 260°C)가 필요하므로 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 이를 완화하려면 가열 베드와 밀폐된 빌드 챔버를 사용하여 프린팅하는 동안 일정한 온도를 유지하는 것이 좋습니다. 이러한 과제에도 불구하고 ASA는 강력한 레이어 접착력을 제공하여 매끄러운 표면 마감으로 내구성 있는 인쇄물을 제공합니다. UV 저항성은 인쇄된 부품이 시간이 지나도 외관과 기능을 유지하도록 보장합니다.
후처리
ASA는 사후 처리에 매우 적합합니다. 부드러운 레이어 라인으로 샌딩하고, 맞춤형 마감을 위해 페인트하고, 여러 부분으로 구성된 인쇄물을 조립하기 위해 표준 접착제를 사용하여 접착할 수 있습니다.
PETG: 강도, 유연성 및 사용 편의성
PET의 변형 버전인 PETG는 3D 프린팅에서 널리 사용되는 또 다른 선택입니다. 글리콜을 첨가하면 분자 구조가 바뀌어 결정성이 감소하고 유연성과 인쇄성이 향상됩니다. 이러한 변형을 통해 PETG는 PET의 강도와 내화학성을 유지하면서 가공이 더 쉬워졌습니다.
화학 성분 및 변형
PETG는 테레프탈산, 에틸렌 글리콜 및 글리콜 개질제로부터 합성됩니다. 개질제는 PET의 분자 사슬의 규칙성을 방해하여 결정성을 낮추고 유연성과 내충격성을 향상시킵니다. 또한 용융 온도를 낮추어 압출 및 성형을 용이하게 합니다.
주요 애플리케이션
PETG의 다용성은 식품 포장, 의료 기기, 자동차 부품 및 가전 제품으로 확장됩니다. 생체적합성 및 내화학성으로 인해 식품용기, 음료수병, 의료용 튜브 등에 널리 사용됩니다. 자동차 인테리어에서는 대시보드와 조명 커버에 PETG가 사용됩니다. 또한 진열대, 간판, 장난감 등에 선호되는 소재이기도 합니다.
물리적 특성
PETG의 밀도는 약 1.27g/cm3, 인장 강도는 약 50MPa, 굴곡 탄성률은 약 2000MPa입니다. 220~250°C에서 녹으며 치수 안정성, 내화학성, 투명성이 뛰어납니다.
PETG를 이용한 3D 프린팅
PETG는 ASA보다 약간 낮은 220~260°C에서 가장 잘 인쇄됩니다. 수축률이 낮아 뒤틀림이나 층분리 현상이 적습니다. 히팅 베드는 꼭 필요한 것은 아니므로 더 다양한 프린터에 사용할 수 있습니다. 레이어 높이 및 속도와 같은 인쇄 설정이 선명도에 영향을 주지만 PETG의 투명성은 주목할만한 이점입니다. 디클로로메탄을 사용하는 등의 화학적 표면 처리는 광학적 특성을 향상시킬 수 있습니다.
후처리
PETG는 샌딩하고 칠할 수 있지만 샌딩은 투명성을 감소시킵니다. 바깥층을 녹여 윤기나는 마무리를 만드는 기술인 플레임 폴리싱(Flame Polishing)도 지원합니다. 일반적인 접착제를 사용하면 접착이 간단합니다.
도전과제
PETG는 흡습성이 있어 공기 중 습기를 흡수하여 인쇄 품질을 저하시킬 수 있습니다. 필라멘트를 건조한 환경에 보관하고 사용 전 사전 건조하는 것이 권장되는 예방 조치입니다.
ASA 대 PETG: 비교 분석
성능 비교
내구성 및 내열성
ASA의 유리 전이 온도(105°C)는 PETG(80°C)보다 높기 때문에 고열 응용 분야에 더 적합합니다. 두 재료 모두 내구성이 뛰어나지만 ASA가 더 단단하고 긁힘에 강합니다.
층 접착력
PETG는 레이어 접착력이 뛰어나 복잡한 인쇄물에서 박리 위험을 줄여줍니다.
올바른 재료 선택
프로젝트에 다음이 필요한 경우 ASA를 선택하세요.
다음의 경우 PETG를 선택하세요.
최종 고려 사항
두 재료 모두 보편적으로 우수하지는 않습니다. 선택은 특정 프로젝트 요구 사항에 따라 다릅니다. ASA의 내후성과 강도는 인쇄 복잡성을 높이는 반면, PETG는 사용 편의성과 다양성의 균형을 유지합니다. 이러한 장단점을 이해하면 3D 프린팅 요구 사항에 가장 적합한 재료를 찾을 수 있습니다.
