1. 수행배경

• 3D 프린팅 업체에서 현장실습을 하며 3D 프린팅 산업과 기술에 대하여 많은 교육과 정보를 얻을 수 있었다.
• 기업체 직원분과 같이 어떠한 애로사항과 산업 발전에 걸림돌이 되는 요소들을 찾아본 결과 가격적 측면이 크다고 판단하였다.
• 또한 3D 프린팅 실습을 하는 동안 고객이 원하는 작품이 나오지 않거나 실패했을 경우에 작품을 만드는 데 사용했던 모든 재료들을 버리는 모습을 보았다.
• 3D 프린팅 기술은 일반적으로 낯설지만 플라스틱이라는 소재는 매우 친숙한 소재이므로 플라스틱의 물성을 생각하여 재료의 가격을 아낄 수 있는 방안을 모색하였다.

2. 수행기간

• 2016년 6월 27일 ~ 2016년 7월 18일

3. 개발작품 설명

• 3D Recycler는 3D 프린팅의 주 재료인 플라스틱 수지를 녹여 굳히거나 카트리지에 주입함으로써 재료를 재사용 할 수 있도록 해주는 기기이다.
• FDM 방식은 필라멘트 형태의 고체 재료를 사용하는 방식인데 이는 열 가소성 소재로 다시 열을 가하면 액체로 용융이 되기 때문에 재사용하기 위한 재료를 톱니형 장치를 이용하여 분쇄하고 발화 방지를 위하여 산소를 차단한 후 열을 가하여 액체로 용융시킨다. 이후 용융되어 액체가 된 재료를 필라멘트형태로 추출하며 응고시켜 필라멘트 재료를 만들어 준다.
• PolyJet 방식은 카트리지 형태의 액체 재료를 사용하는 방식인데 이는 광 경화성 소재로 자외선에 노출시키면 응고되는 소재이다. PolyJet 방식에 사용되는 재료는 플라스틱 재료이므로 아세톤 등 유기용매에 녹기 때문에 톱니형 장치를 이용하여 분쇄한다. 이후 유기용매를 사용하여 플라스틱을 용융시킨 뒤 휘발성인 용매는 증발시키는 등 분류하여 카트리지에 주입한다.

4. 활용방안 및 기대효과

• 3D 프린터를 사용하는 개인이나 기업들이 비싼 재료와 프린팅 실패에 대한 부담을 최소화시킬 수 있다.
• 재료의 조합을 통하여 원하는 색상을 만들어 낼 수 있으므로 자체 컬러 커스터마이징이 가능하다.
• 재료를 직접 재활용하여 사용하므로 자원낭비를 최소화 할 수 있어 환경친화적이다.
• 결과적으로 3D 프린터를 구입하는 기업 및 개인 사용자들이 증가하게 될 것이다.
• 추후 일반 플라스틱들도 녹여서 3D 프린팅 재료로 활용할 수 있는 범위까지 확대될 가능성이 있다.