제조업체들이 EOS SLS 3D 프린팅으로 전환하는 5가지 주요 이유

2025년 12월 18일 | 읽는 시간: 6분

의료기기, 산업 장비 또는 드론용 최종 사용 폴리머 부품을 제조할 때 정밀도만큼이나 속도와 확실성이 중요합니다. 수년간 사출 성형은 대량 플라스틱 부품 생산의 당연한 선택이었습니다. 그러나 제품 수명 주기가 짧아지고 공급망이 취약해지면서 "설계 확정, 금형 제작, 이후 양산"이라는 기존 방식은 종종 너무 느리고 경직되어 있습니다.

그렇기 때문에 이미 FDM이나 SLA를 프로토타입 제작에 활용하는 수많은 제조업체들이 이제 선택적 레이저 소결 (SLS)을 다음 단계로 고려하고 있습니다. 이들은 최종 사용 품질이 필요하지만 동시에 유연성도 요구합니다: 빠른 반복 제작, 소량에서 중량 생산, 그리고 고객 피드백에 신속히 대응할 수 있는 능력 등이 바로 그것입니다.

이 글에서는 SLS 3D 프린팅의 주요 5가지 장점을 분석하고, EOS SLS 시스템이 생산 준비가 완료된 폴리머 적층 제조 분야에서 검증된 선택이 된 이유를 살펴보겠습니다.

1. 지지 구조물 없음, 더 많은 디자인 자유도

FDM이나 SLA 방식으로 제작할 때 지지 구조물은 필수 요소입니다. 오버행 부위를 고정하고, 높은 구조물이 흔들리는 것을 방지하며, 부품이 프린트 베드에서 벗겨지는 것을 막아줍니다. 하지만 동시에 모든 과정을 지연시키기도 합니다.

SLS에서는 지지 구조물이 필요하지 않습니다. 융합되지 않은 분말 자체가 부품이 제작되는 동안 주변을 감싸고 안정화시켜 자연스러운 지지 매트릭스 역할을 합니다. 이는 다음과 같은 이점을 의미합니다:

지지대 각도를 걱정하지 않고 거의 모든 방향으로 부품을 제작할 수 있습니다.
전체 빌드 볼륨에 걸쳐 네스팅 부품을 배치하십시오. 단일 프린트 베드 레이어에만 배치하지 마십시오.
FDM이나 SLA에서는 지지대 설치가 어렵거나 불가능한 대형 오버행, 유기적인 곡선, 내부 채널과 같은 복잡한 형상을 출력할 수 있습니다.

후처리 작업도 줄어듭니다. 다른 폴리머 적층 제조 공정과 달리 지지대를 절단하거나 연마하거나 용해하는 데 시간을 할애할 필요가 없으며, 이는 표면을 손상시키고 변동성을 유발할 수 있습니다. 분말을 제거하고 필요에 따라 마무리 작업만 하면 바로 다음 단계로 넘어갈 수 있습니다.

설계 엔지니어에게는 완전히 다른 사고방식을 가능하게 합니다: 지지 구조의 제약 조건을 중심으로 설계하는 대신, 기능을 중심으로 설계할 수 있게 됩니다.

2. 우수한 기계적 강도와 사출 성형과 유사한 성능

팀이 프로토타입 제작만을 넘어서는 작업을 진행함에 따라, 다음과 같은 성능을 제공할 수 있는 폴리머 3D 프린팅 공정이 필요합니다:

최종 사용 기계적 성능.
생산 등급 부품의 품질과 일관성.
고객과 함께 디자인을 신속하게 반복할 수 있는 자유.

바로 여기에 SLS가 등장합니다. SLS는 내부적으로 폴리머용 레이저 파우더 베드 융합 공정으로, 필라멘트나 레진 기반 기술과는 매우 다른 부품 특성을 제공합니다.

FDM 부품은 층간 결합이 약할 수 있고 SLA 부품은 취성이나 크리프 현상이 발생할 수 있는 반면, SLS 부품은 밀도가 높고 기계적 강도가 우수하며 높은 반복성을 지닙니다.

주요 장점:

등방성 생산 등급 기계적 특성: SLS 부품은 FDM에서 흔히 나타나는 이방성 특성과 달리 사출 성형 부품에 필적하는 강도를 제공합니다.
낮은 다공성과 최소한의 결함: 분말 입자의 밀집된 배열과 정밀한 레이저 제어는 공극이나 내부 결함이 거의 없는 부품을 제작하는 데 기여합니다.
엔지니어링 등급 열가소성 플라스틱: EOS SLS 시스템은 기존 제조 방식에서 이미 알고 계신 동일한 유형의 열가소성 플라스틱을 사용합니다. 여기에는 PA12, PA11, TPU 및 난연성 소재가 포함됩니다.
내화학성 및 열적 안정성: 탄성계수, 인장 강도, 내화학성 및 내열성과 같은 재료 특성은 성형 부품에서 볼 수 있는 수준과 일치합니다.

기능성 프로토타입의 경우, 이는 확신을 가지고 테스트할 수 있음을 의미합니다. 최종 사용 부품의 경우, 실험실뿐만 아니라 실제 현장에 SLS 부품을 배치할 수 있음을 의미합니다.

오늘날 많은 제조업체들이 EOS SLS 시스템으로 정확히 그런 일을 하고 있습니다: 그들은 "3D 프린팅"이 "시제품 전용"을 의미한다고 생각하던 고객들을 놀라게 할 만큼 성능과 표면 마감이 뛰어난 폴리머 부품을 생산합니다.

3. 확장 가능한 생산 및 배치 효율성

SLS는 일회성 프로토타입 제작이 아닌 처리량과 확장성을 위해 설계되었습니다. 한 번의 작업으로 단일 부품을 출력하는 대신, 여러 부품 또는 여러 조립체를 단일 빌드 볼륨에 밀집 배치할 수 있습니다.

실제로 제조업체들은 종종:

전체 빌드 볼륨에 부품과 어셈블리를 혼합하여 로드하십시오.
주말 전에 긴 빌드를 미리 시작하세요.
분말 제거 및 후처리 공정으로 바로 진행할 수 있는 일관되고 완제품 수준의 부품으로 복귀하십시오.

제조업체에게는 이는 다음과 같이 해석됩니다:

높은 배치 효율성: 평평한 베드 영역뿐만 아니라 전체 빌드 볼륨을 활용합니다. 부품을 3D로 적층 및 중첩 배치할 수 있어 부품당 비용을 절감합니다.
원활한 확장성: 소량에서 중량 생산으로 시작하여 동일한 SLS 기술을 활용해 양산 단계까지 확장할 수 있습니다. EOS SLS는 연구개발부터 완전한 생산 라인에 이르기까지 검증된 신뢰성을 제공합니다.
시장 출시 기간 단축: 향후 생산량 확대에 사용할 동일한 SLS 플랫폼에서 파일럿 생산 및 초기 고객 프로그램을 운영할 수 있습니다. 긴 금형 리드 타임이 방해되지 않습니다.

SLS 제작이 완료되면 부품은 출력된 그대로 배출되어 탈분말 및 마무리 공정을 바로 진행할 수 있습니다. 변형이나 지연을 유발할 수 있는 경화 욕조나 용제 세척 단계가 필요하지 않습니다.

경영진과 운영 관리자에게 이러한 민첩한 폴리머 적층 제조 방식은 위험을 줄여줍니다: 자본을 하드 툴링에 투입하기 전에 제품과 시장을 모두 검증할 수 있기 때문입니다.

4. EOS + ALM을 통한 소재의 다용도성과 맞춤화

제조업체가 초기 폴리머 적층 제조 플랫폼을 넘어설 때 가장 큰 이유 중 하나는 소재 한계입니다. 필라멘트 옵션이 필요한 내화학성을 충족하지 못하거나, 레진이 실제 사용 환경의 온도를 견디지 못할 수 있습니다.

SLS는 폴리머 적층 제조 분야에서 가장 광범위한 소재 포트폴리오를 보유하고 있으며, EOS는 자매사인 Advanced Laser Materials (ALM)를 통해 독보적인 경쟁력을 확보하고 있습니다.

EOS와 ALM은 함께 다음과 같은 기능을 제공합니다:

엔지니어링 등급의 포괄적인 분말 제품군으로, PA12, PA11, TPU, 난연성 및 정전기 방지(ESD) 안전 소재를 포함합니다.
응용 분야별 맞춤형 옵션: 쿠셔닝 및 씰링용 유연한 TPU부터 탄소섬유 강화 소재, 항공우주 및 전자 산업용 고온 내화성 및 난연성 소재까지.
니치 시장이나 고수요 사용 사례를 위해 속성을 미세 조정해야 하는 고급 사용자를 위한 맞춤형 블렌드 및 공개된 매개변수 접근.

제조업체에게는 이는 제한된 소재 범위에 얽매이지 않는다는 의미입니다. 기존 인증 체계에 이미 부합하는 소재를 활용하여 기계적, 열적, 규제적, 미적 요구사항을 더욱 정밀하게 충족시킬 수 있습니다.

애플리케이션이 발전함에 따라 EOS + ALM 생태계는 기술을 전환하지 않고도 성장할 수 있는 여지를 제공합니다.

5. 워크플로우 효율성과 예측 가능한 총소유비용

성공적인 생산 기술은 단순히 부품에 관한 것이 아닙니다. 작업 흐름과 비용 예측 가능성 또한 핵심 요소입니다.

SLS는 여러 가지 방식으로 운영을 간소화합니다:

예측 가능한 비용 구조: SLS의 경우 주요 가변 비용은 파우더 사용량입니다. 서포트 재료, 레진 탱크 또는 결합제 같은 예상치 못한 소모품이 없으며, 사용하지 않은 파우더는 종종 재생하여 향후 빌드에 재사용할 수 있습니다.
효율적인 분말 처리 및 재활용: EOS SLS 시스템은 실용적인 분말 관리를 고려하여 설계되어 높은 활용도를 유지하면서 폐기물을 최소화할 수 있습니다.
통합 소프트웨어 및 공정 제어: EOSPRINT 플랫폼은 레이저 매개변수와 빌드 설정을 레이어별로 정밀하게 제어할 수 있는 직관적이고 워크플로우 중심의 인터페이스를 제공합니다.

하드웨어와 소프트웨어 외에도 EOS는 성숙한 생태계를 제공하여 도입 위험을 줄이고 확장성을 지원합니다:

애디티브 마인즈(Additive Minds)는 EOS의 컨설팅 및 교육 팀으로, 적합한 응용 분야를 파악하고 SLS(선택적 레이저 소결)에 최적화된 설계를 도출하며, 프로토타이핑부터 양산까지의 로드맵을 구축하는 데 도움을 드립니다.
유한 요소 분석(FEA) 기반 접근법을 포함한 시뮬레이션 도구는 "프린트" 버튼을 누르기 전에 부품이 통과할지 실패할지 예측하는 데 도움을 줍니다.
글로벌 서비스 및 파트너 네트워크(CAD/CAM, 후처리 및 소재 파트너 포함)는 보다 진보된 SLS 과제를 사내에서 수행할 수 있도록 지원합니다.

결과는 예측 가능한 총 소유 비용을 가진 폴리머 적층 제조 플랫폼으로, 첫 번째 부품부터 완전히 통합된 생산 워크플로우까지의 명확한 경로를 제공합니다.

폴리머 적층 제조에 EOS SLS를 선택해야 하는 이유는 무엇인가요?

표면적으로는 SLS로 전환하는 것이 단순한 장비 업그레이드처럼 보일 수 있습니다. 하지만 실제로는 폴리머 부품의 설계, 검증 및 생산 방식에 있어 전략적 전환이 될 수 있습니다.

EOS SLS를 통해 제조업체는 디지털 재고 모델을 운영할 수 있습니다: 부품은 선반 위의 상자가 아닌 검증된 CAD 파일 형태로 존재합니다. 생산은 예측이 아닌 실제 사용량과 실제 주문에 기반해 수요에 따라 즉시 시작됩니다. 이는 창고 공간, 노후화, 안전 재고를 줄여주며, 생산의 현지화를 훨씬 용이하게 하여 부품이 사용 지점 근처에서 인쇄되도록 합니다.

다양한 산업 분야에서 엔지니어링 팀은 EOS SLS를 활용하여: