3D프린터 세척제의 안전에 관해서 - 1부

요즘 레진 기반 3D 프린팅쪽으로 많은 분들이 관심이 많아지는 것으로 알고 있습니다.​저도 관련 업계에 근무하면서 얻은 지식들을 공유하고자 글을 써보려고 합니다.​세척의 원리로 보면 FDM에서 아세톤 훈증하는 것과 많이 다릅니다.​세척은 세척할 대상과 세척을 하는 용제가 필요하겠죠?​예를 들면, 하수구 찌든 때를 지우는 용제가 어느 분야든 다 사용될 수 있을까요?​아닐겁니다.​그러면 세척할 대상이 뭔지 우리가 알아야합니다.​우리가 사용하는 레진의 기본 Formulation은​3D프린팅 교육에 많이 보셨겠지만, "Oligomer" + "Monomer" + "Photoinitiator"로 이루어져있습니다.그림 출저 : ABS Like Resin MSDS of Esun​Oligomer의 경우 , 기본적인 물성을 가지는 Multi Functional(다관능기)의 아크릴레이트 그룹을 가진 고분자들이​주로 됩니다. 주로 우레탄 아크릴레이트, BPA 에폭시 아크릴레이트 등... 많이 쓰며 되게 고점도이며 물성의 핵심 부분을​담당합니다.​이러한 Oligomer가 water soluble하면 소위 말하는 워셔블 레진이 되는 것이지요.​Monomer의 경우, Oligomer가 너무 점도가 높다보니 교반과 3D프린팅 시 원활하지 않아 어느정도 물성을 가지며,​점도가 낮은 단량체들입니다. 이런 Monomer 비율이 높아지면 점성이 떨어지고, 물성이 떨어지고 해서​Oligomer와 Monomer의 비율을 잘 정해야 좋은 레진이 만들어집니다.​Photoinitiator는 광게시제라고 한국말로 표현하는데, 특수한 파장의 빛이 이 광 게시제를 때리게 되면​아크릴레이트 그룹을 서로 뭉쳐지게 해줍니다. 이거를 또 전문적으로 설명하려면 이 부분만 하루종일해야 되서..​물성에 중요치않은 부분이라 넘어가겠습니다.​​그러면 3D프린터 레진이란 결국 고분자와 단량체들이 둥둥떠다니는 액체인것입니다.​고분자와 단량체를 용해시킬 때, 공학에서는 소위 Hildebrand Solubility Parameter라는 것을 씁니다.이 값안에서도 Dispersive, Polar, Hydrogen 등.. 세부 값들이 있고, 어려운 수식들이 보이나.. 이 값은 소비자들이 알기​쉬운 값이 아닙니다. 결과적으로 이 δ값이 서로 유사한 소재일수록 서로 용해가 잘됩니다.출저 : Manon et al.,(2014)​위 맵이 설명하는 바는.. Oligomer로 많이 사용되는 BPA epoxy acrylate와 유사한 DGEBA(bisphenol A diglycidyl ether)​의 Hansen solubility parameter를 기점으로 생성된 녹색 구 안에 들어오는 용매들이 적합하다는 것을 의미합니다.​따라서 BPA 기반으로된 레진들의 경우, 물은 절대 용해가 안되고 아세톤에 잘된다는 것이죠.​대부분의 레진 원료(Oligomer, Monomer)들은 유사한 Hansen solubility parameter를 가지기에​Target parameter는 고정이고, 저 원안의 깊숙히 들어오면 올수록 좋은 세척제일겁니다.​그렇기에 어떤 레진(수용성을 제외한)을 쓰더라도 같은 IPA나 에탄올로 세척을 할 수 있는 것이죠.​그러면 저 안에 들어있는 용매로 쓸 수 있는 리스트는​다음과 같습니다.​메탄올, 이소프로필알콜(IPA), 아세톤, 에탄올, 프로필렌 글리콜.. DPM, TPM 등 종류가 많습니다.​​대부분 알코올이라는 거죠.​글을 쓰다보니 너무 길어져서.. 다음 화로 찾아뵙겠습니다.

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