[인쇄계2018.11] 와이드 포맷과 적층 가공(3D인쇄) - 네싼 클레어리(Nessan Cleary)

언뜻 보기에는 와이드 포맷 인쇄와 3D 인쇄 사이에는 그다지 공통분모가 없는 듯 보일 수 있다. 그러나 이 두 인쇄 방식은 각각 서로 다른 기술을 갖고 있다는데 그 시너지가 있다. 우리가 일반적으로 와이드 포맷과 연관되어 알고 있는 몇몇 벤더들은 이러한 장점을 잘 이용하고 있다. 그리고 이보다 더욱 중요한 것은, 와이드 포맷 인쇄사를 운영하고 있는 인쇄인들의 경우 뛰어난 기업가 정신을 바탕으로 새로운 비즈니스 기회에 개방적인 태도를 갖고 있어 이를 활용할 준비가 되어 있다는 것이다.

3D 인쇄, 또는 더 정확히 말해 적층 가공이라 일컬어지는 이 인쇄 방식은 여러 방법으로 사용될 수 있다. 이 기술은 원래 기능의 정도가 다른 시제품을 포함해 다양한 시제품들을 제작하는 데 사용되었다. 그러나 이제는 금형 또는 금형 제작을 위해서도 사용되고 있으며, 점차적으로 소량의 부품을 생산하는데도 사용되고 있다.

3D 프린터 옵션

3D 프린터에는 각기 다른 기술 및 투자 수준이 요구되는 다양한 종류의 프린터가 있다. 여기에는 사무 환경에서 사용될 수 있는 데스크탑 프린터로부터 산업용으로 사용되는 공장 기계에 이르기까지 모두 포함된다. 와이드 포맷 인쇄사에 있어 3D 인쇄는 기존의 디스플레이 사업과 함께 새로운 시장으로 사업을 다각화 할 수 있는 기회를 부여하고 있다. 

예를 들어 여기에는 3D 디스플레이를 시각적 디스플레이의 일부로 사용할 수 있는 기회가 포함된다. 이는 제품의 광고 모델로 될 수 있는데, 공구를 판매하는 상점 외부에 드릴 모양의 큰 모형을 설치해 놓는다든가 대형 슈퍼마켓 내의 와인 판매 코너에 작은 와인 병 모형을 설치해 놓음으로 상점을 찾는 고객들에게 제품 홍보용으로 사용할 수 있기 때문이다. 

이 유형의 디스플레이를 가장 확실히 지원하고 있는 업체는 이스라엘 기업인 매시빗(Massivit)이다. 이 회사는 대규모 3D 프린터인 매시빗1800(Massivit1800)을 특별히 이러한 유형의 작업을 타깃으로 개발했다.

매시빗은 마케팅디스플레이용 모형을 만들기 위해 매시빗 1800 3D 프린터를 개발했다. ©Nessan Cleary

이 인쇄기는 실물 크기의 석상과 같이 큰 물체를 만들기에 충분히 큰 1.5m×1.2m×1.8m 크기로, 실온에서 UV에 노출되면 고형화되는 포토 폴리머 아크릴계 물질을 인쇄한다. 이는 젤과 같은 물질로 치약처럼 짜내 한 번에 한 층을 적체하는 방식으로 물체를 만들 수 있다. 이 기계는 2개의 압출기를 장착하고 있어 2개의 모델을 나란히 제조 할 수 있다.

일단 경화되면 소재는 매우 잘 부서긴 하나 입체적으로는 안정적이어서 대상물의 모양에 따라 지지대를 만들거나 채우기를 위한 인쇄를 할 필요가 거의 없다. 이렇게 만들어진 물체는 아주 가벼워 쉽게 이동시킬 수 있으며, 기본적으로는 옥외 설치에 적합하지 않으나 내후성을 더하기 위해 코팅해 사용할 수 있다.

3D 프로모션 아이템

와이드 포맷 인쇄 서비스를 제공하고 있는 업체들은 많은 경우에 있어 판촉 상품을 생산하고 있는데, 단순히 그래픽을 대상으로 한 인쇄서비스 외에도 3D인쇄를 이용해 총체적인 홍보용 제품을 제작, 제공함으로 또 다른 영역으로의 사업 확장이 가능하다. 여기에는 맥주병따개에서 책갈피에 이르기까지 다양한 것들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 미마키는 그 첫 번째 3D 프린터인 3DUJ-P에 이 어플리케이션을 인용했다. 이 제품은 3D 물체를 만들기 위해 LED UV-경화 잉크 형태를 사용한다. 일반적으로 천 만가지 이상의 컬러를 가진 UV 프린터와 연계된 풀 색역(full color garmut)을 갖도록 6가지(CMYK + 흰색 및 투명) 컬러로 인쇄한다. 미마키는 Fogra39L 색역의 84%를 재현 할 수 있다고 주장하는데, 이는 대부분의 다른 3D 프린터보다 훨씬 높은 컬러 재현 범주이다. 

잉크는 층별로 경화되어 아크릴 수지 모델링 재료를 형성한다. 프린터는 또한 인쇄가 진행되는 동안 물체를 지지 할 수 있는 용해 가능한 수지를 지지대로 사용하며, 이 수지는 LED UV 광선으로 경화된다. 물체가 인쇄되면 지지대는 물 세척에 녹아 내리며, 자외선으로 껍질을 벗겨 낼 수 있어 더 이상 추가적인 세척이나 연마가 필요가 없다. 이 물체는 충분히 견고해 부서지는 위험 없이 나사를 끼울 수 있다. 제조 면적은 500×500×300mm이다.

미마키 3D 프린터 ©Nessan Cleary

기타 응용 프로그램

아마도 와이드 포맷과 3D 인쇄 간의 가장 확실한 크로스 오버는 CAD 작업을 전문으로 하는 회사를 위한 어플리케이션일 것이다. 디자이너나 건축가와 같이 공학 설계를 인쇄하고자 하는 고객 들의 경우 3D모델로 디자인이 만들어졌을 때의 가치를 알기 때문이다. 또한 3D모델 제작에 필요한 소프트웨어가 CAD소프트웨어로부터 개발되었기에 이러한 와이드포맷 인쇄사들은 이러한 파일을 처리하는 익숙해져 있다.

금형이나 도구, 심지어는 소량 부품을 생산을 3D 인쇄로 전환하고 있는 제조업체들이 증가함에 따라 개발 생산재 시장을 위한 3D 인쇄가 성장하고 있다. 그리고 여기에는 상대적으로 작은 부품을 제조할 수 있는 데스크톱 프린터로부터 대형 부품이나 대량의 소형 부품을 함께 생산할 수 있는 대형 기계까지 포함된다.

추가 및 하위 분류 

로랜드는 절삭가공을 위한 데스크탑 밀링 기계와 적층가공용 3D 프린터를 상보형 세트로 판매하고 있다. 3D 프린터는 디지털 라이트 처리 또는 DLP를 사용하는 ARM10으로, 물체가 먼저 슬라이스 또는 레이어로 분할되고 각 레이어가 포토 폴리머 수지에 투영되어, 빛이 수지와 반응 할 때 경화되어 층을 형성한다. 그런 다음 베이스가 내려져 한 번에 한 레이어가 쌓이며 그 위에 다음 레이어를 투영, 물체가 형성된다. 바닥은 70×130mm이고 물체는 70mm 높이까지 제작 가능하다. 이는 모델링 왁스, 목재, 아크릴 및 ABS와 같이 광범위한 재료를 처리 할 수 있는 SRM20 밀링 머신으로 보완된다.

한편 HP는 자체적으로 멀티 젯 퓨전 3D 프린터(Multi Jet Fusion 3D Printer)를 개발했다. 이 공정은 매우 미세한 분말형 플라스틱을 놓은 다음 표준 열전사 프린트 헤드를 통해 분말을 변형하기 위해 2가지 액체 제트를 분사해 작동한다. 이러한 유체 중 하나는 레이저로 충돌 할 때 분말이 융합 되도록 하는 유착제이고 다른 하나는 컬러와 같은 다른 특성을 추가한다. 각 파트는 한 번에 한 레이어씩 인쇄되고 레이저는 유착제에 의해 정의된 모양에 따라 플라스틱 파우더를 융합시키는 데 사용된다. 사용하지 않은 분말은 브러시로 털어 내어 재사용할 수 있으며 다음 층이 인쇄된다. 생산 속도가 3500cm3/hr인 3200 모델로 시작해 여러 모델이 있으며 주로 시제품 생산을 목표로 한다. 소량 생산을 위한 4200모델은 4500cm³/hr의 생산 속도를 갖고 있으며, 최근에 추가출시 된 4210은 약간 더 긴 생산 작업을 처리 할 수 있다.

새로운 제품 개발과 소량 부품 및 공구 제작을 위해 제조업체가 점점 3D 인쇄로 전환하고 있다는 데는 의문의 여지가 없다. 그러나 3D 인쇄에 사용되는 CAD와 유사한 파일의 처리가 가능한 3D 인쇄 서비스 업체는 부족한 실정이다. 따라서 시장이 아직 개발 중이기는 하나 3D 인쇄는 와이드 포맷 인쇄 서비스 제공 업체에 있어 좋은 기회가 될 것이다.

네싼 클레어리(Nessan Cleary)

상업 인쇄에서 패키징 및 와이드 포맷에 이르기까지 광범위 하면서도 다각적인 인쇄산업 범주에 걸쳐 사용되고 있는 디지털 인쇄에 대해 20년 이상 글을 쓰고 있다. 디지털 인쇄기의 작동 방법뿐만 아니라, 각 인쇄 기술의 성숙하고 발전하는 방식, 그리고 디지털 인쇄기술의 진보를 다양한 용도에 접목해 사용하고 있는 인쇄사에 많은 관심을 갖고 있다. 클에어리씨는 저명한 저널리스트이자, 편집자이며 사진 작가로 현재 스핀드리프트(Spindrift)의 편집자로도 활동하고 있다.

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이 기사는 인쇄의 환경효과 이해에 대한 Verdigris 시리즈 스토리 가운데 하나다. Verdigris Project는 아그파그래픽스와 캐논 유럽, 디지털도츠, 드루파, 후지필름, HP, 코닥, 리코, 스크린, 그리고 유나이티퍼브리싱에 의해 지원받고 있다. 월간인쇄계는 2008년 12월부터 한국을 대표하는 Verdigris의 출판 네트워크 멤버로 활동하고 있다. 

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