[UltiMaker]TPU: 실제 사용을 위한 유연한 3D 프린팅

2025-07-29
조회수 698
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적층 제조에 사용되는 재료의 종류는 다양한 산업 및 분야의 요구를 충족하기 위해 확장되고 있습니다. 경질 PLA부터 나일론 필라멘트까지, 적용 분야는 더 이상 기존의 제조 방식과 재료에 국한되지 않습니다. 점점 더 유연한 재료가 시장에 등장함에 따라, 제조업체와 설계자는 이제 더 높은 탄성을 요구하는 응용 분야에 필라멘트를 적용하여 실험할 수 있습니다.




TPU란 무엇인가요?


유연한 필라멘트는 단단한 플라스틱과 고무를 혼합한 열가소성 엘라스토머(TPE)로 만들어져서 재료를 쉽게 늘리고 구부릴 수 있습니다.

TPE에는 여러 유형이 있는데, 3D 프린팅 필라멘트 중에서 가장 일반적으로 사용되는 것은 열가소성 폴리우레탄(TPU)입니다.


필라멘트에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

  • 유연하고 부드럽다
  • 우수한 진동 감쇠
  • 긴 보관 수명
  • 충격 저항성이 좋음


그러나 TPU 필라멘트를 제대로 인쇄하려면 약간의 경험이 필요하며, 더 부드러운 TPU를 인쇄하는 경우 보우덴 튜브 압출기로 인쇄하는 동안 극복해야 할 몇 가지 어려움이 있습니다.

TPU의 경도는 쇼어 A 또는 쇼어 D 경도로 측정됩니다. 더 부드럽고 유연한 TPU는 쇼어 A 경도로 측정되며, 값이 높을수록 더 단단하고 덜 유연한 소재임을 나타냅니다. 쇼어 D 경도는 더 단단하고 단단한 TPU에 사용되며, 더 높은 경도와 강성을 측정합니다.

우리는 적절한 작업에 적합한 소재를 사용하는 것의 중요성을 잘 알고 있습니다. 보호 장비 생산, 포장 공정 개선, 제품 디자인 수정 등 어떤 작업이든 TPU는 필요한 적응성을 제공하며, UltiMaker 생태계를 통해 그 어느 때보다 쉽게 프린팅할 수 있습니다.




왜 TPU인가?


TPU는 뛰어난 탄성, 내마모성, 그리고 충격 강도로 잘 알려져 있습니다. 이러한 특성 덕분에 압력 하에서 유연성이 요구되는 분야에 필수적인 소재입니다. 변형 및 복원이 가능하여 기능성 프로토타입과 동적 하중을 받는 최종 사용 부품 모두에 적합합니다.




1. 수비: 중요한 부분에서 완충 역할을 하세요

방어용 헬멧과 같은 보호 장비에서는 충격 흡수가 매우 중요합니다. TPU는 충격력을 흡수하고 분산시키는 보호 쿠션을 만드는 데 사용되어 과도한 무게나 강성을 증가시키지 않으면서도 안전성을 향상시킵니다.


2. 패키징: 정밀성과 유연성의 만남

빠르게 돌아가는 포장 라인에서는 섬세한 취급이 필수적이며, 특히 깨지기 쉽거나 모양이 불규칙한 제품을 다룰 때는 더욱 그렇습니다.


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범퍼는 병과 용기가 생산 라인에서 안전하게 운반될 수 있도록 도와줍니다. 스페인 세비야에 있는 하이네켄 병입 공장 에서는 TPU 범퍼를 사용하여 고속 작업 중 유리 파손을 방지합니다. 이는 작은 부품이라도 큰 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다.


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또 다른 응용 분야는 음료 산업에 적합한 그리퍼입니다. 부드럽고 유연한 그리퍼와 더욱 견고한 PET 탄소 섬유 강화 "암"을 갖춘 이 부품은 이중 소재 적용의 대표적인 예입니다. 맞춤형 소프트 TPU 그리퍼 덕분에 유리를 깨거나 손상시키지 않고 벨트를 따라 병을 쉽게 이동할 수 있습니다. 


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3. 신발: 발의 유연성

TPU는 디자인 및 패션 산업, 특히 신발 분야에서도 큰 발전을 이루고 있습니다. 디자이너들은 TPU를 사용하여 맞춤형 깔창과 유연한 신발 부품을 제작하여 인체공학적 테스트와 빠른 반복 작업을 가능하게 합니다. TPU의 편안함과 내구성은 고성능 신발의 시제품 및 최종 사용 부품 제작에 이상적입니다.

바르셀로나에 본사를 둔 Footwearology는 3D 프린팅 스니커즈를 비롯한 다양한 신발을 전문으로 합니다. Footwearoogy는 전 세계 신발 디자이너들과 협력하여 TPU를 활용한 스니커즈와 하이힐을 혁신합니다.


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4. 자동차: TPU를 사용한 맞춤형 툴링

자동차 산업에서 3D 프린팅 도구에 사용되는 유연한 필라멘트는 조립 공정을 간소화하는 데 중요한 역할을 합니다. 차량은 배송 전에 여러 단계의 취급 및 조립 과정을 거치기 때문에 손상이나 표면 긁힘으로부터 보호하는 것이 필수적이며, 이러한 특수 도구는 이러한 문제를 효과적으로 해결하는 데 도움을 줍니다.


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예를 들어, 폭스바겐은 TPU를 사용하여 차량 엠블럼을 정확하게 부착할 수 있는 맞춤형 배지를 제작했습니다. TPU의 부드러운 표면 덕분에 표면을 손상시키지 않고 엠블럼을 차량에 부착할 수 있었습니다.


5. 물류/유지관리: TPU 소재의 맞춤형 보호 케이스

제조 또는 운송 회사의 물류 및 유지 관리 부서에서는 종종 TPU로 인쇄된 맞춤형 케이스를 사용하여 장치를 손상으로부터 보호하고 쉽게 보관할 수 있습니다.


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IMES3D 에서 제작한 공항 창고용 전자 기기용 맞춤형 케이스입니다 . 부드러운 TPU 소재가 케이스를 보호하며, 기기 크기에 맞춰 맞춤 제작됩니다. 색상은 기기와 위치를 구분하는 데 사용됩니다. 일부 기기에는 자석이 있어 스테이션에 연결할 수 있습니다. 이 기기는 진동 및 충격에 강한 부드러운 TPU 소재로 제작되어 낙하 시 기기를 보호합니다.


6. 스포츠 자전거 제조: 맞춤형 스티어링 핸들 확장

이 비엘러하위스 반 데르 마렐 스티어링 핸들 익스텐션에는 이중 압출 3D 프린팅 기술을 사용하여 TPU 95A와 나일론 CF 슬라이드를 결합했습니다. 카본 자전거 프레임에 직접 장착된 이 브래킷은 프레임 표면을 잠재적 손상으로부터 보호하기 위해 부드러운 TPU 95A 인터페이스를 갖추고 있습니다.


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이러한 스마트한 소재 조합은 탄소 부품의 마모를 방지하는 동시에 안전하고 기능적인 연결을 보장합니다. 민감하고 고성능인 부품에 하이브리드 소재를 인쇄하는 데 이상적인 적용 분야입니다. 




유연한 필라멘트, 완벽하게 통합됨


UltiMaker 생태계를 통해 TPU와 같은 유연한 소재로 프린팅할 때 더 이상 추측할 필요가 없습니다. 저희 프린터는 UltiMaker Cura 소프트웨어에 내장된 미세 조정된 프로파일과 소재 호환성을 통해 유연한 필라멘트의 특성을 처리할 수 있도록 설계되었습니다.

또한 개방형 필라멘트 호환성 덕분에 UltiMaker 브랜드와 타사 TPU 소재를 모두 자유롭게 선택할 수 있어 정확한 성능과 예산 요구 사항에 맞춰 유연하게 선택할 수 있습니다.

포장 라인부터 제품 설계 실험실까지, TPU는 산업 전반에 걸쳐 필수적인 소재로 자리매김하고 있습니다. UltiMaker 생태계의 안정성과 편의성을 결합하면 유연한 아이디어를 기능적인 부품으로 구현하는 것이 그 어느 때보다 쉬워졌습니다.



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출처: https://ultimaker.com/learn/tpu-applications-flexible-3d-printing-for-real-world-performance/

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