기술 데이터 시트

이 섹션에서는 각 소재의 TDS를 본문 형태와 PDF 다운로드 링크로 함께 확인할 수 있습니다.

모든 문서는 다운로드 페이지에서도 볼 수 있습니다.

FFF 3D 프린팅용 SDS와 TDS 읽는 법

FFF 3D 프린팅용 필라멘트를 고를 때는 보통 두 문서를 함께 보게 됩니다.

하나는 SDS입니다.

다른 하나는 TDS입니다.

SDS는 안전한 취급, 보관, 위험 정보를 다룹니다.

TDS는 소재의 기계적 특성, 열적 특성, 가공 특성을 보여줍니다.

이 수치를 읽을 수 있으면 소재를 더 정확히 비교하고, 용도에 맞는 세팅도 더 잘 잡을 수 있습니다.

아래 설명은 Polymaker HT-PLA V1.1을 예시로 든 안내입니다.

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열 특성

FFF 소재의 TDS에는 열과 관련된 여러 수치가 들어갑니다.

이 값들은 플라스틱이 열을 받을 때 어떻게 거동하는지 보여줍니다.

• 유리전이온도(Tg) 고분자가 단단한 유리 상태에서 더 부드러운 고무 상태로 바뀌기 시작하는 온도입니다. HT-PLA의 Tg는 약 59.8°C입니다.

• 녹는점(Tm) 결정 영역이 녹기 시작하는 온도입니다. HT-PLA는 약 177°C입니다. 이 값을 보면 압출 온도를 어느 정도 이상으로 잡아야 하는지 판단할 수 있습니다. 비정질 고분자는 뚜렷한 녹는점이 없습니다.

• 결정화온도(Tc) 비정질 부분이 식으면서 더 정돈된 결정 구조로 재배열되는 온도입니다. HT-PLA는 약 77°C입니다. 결정화가 잘 되면 출력 후 강성과 내열성이 높아집니다.

• 분해온도(Td) 소재가 화학적으로 분해되기 시작하는 온도입니다. HT-PLA는 약 336°C에서 분해가 시작됩니다. 이 온도를 넘기면 소재가 타거나 가스를 낼 수 있습니다.

• 비카트 연화온도(Vicat) 일정 하중 아래에서 소재가 변형되기 시작하는 온도입니다. HT-PLA는 어닐링 후 100°C 이상 값을 보입니다. 실사용 중 처짐이 시작되는 범위를 가늠하는 데 도움이 됩니다.

• 열변형온도(HDT) 일정 하중 아래에서 소재가 온도 상승과 함께 얼마나 버티는지 보는 값입니다. HT-PLA는 출력 직후 약 58°C 수준이지만, 어닐링 후에는 150°C 이상까지 올라갑니다. 뜨거운 환경에서 쓰는 부품의 내열 안정성을 볼 때 중요합니다.

HDT 곡선 읽는 법

HDT 곡선은 온도가 올라갈 때 하중 아래에서 소재가 얼마나 처지는지 보여줍니다.

곡선이 평평하면 연화에 잘 버틴다는 뜻입니다.

급격히 떨어지면 그 지점부터 플라스틱 변형이 크게 시작된다는 뜻입니다.

HT-PLA의 곡선은 어닐링이 왜 중요한지 잘 보여줍니다.

어닐링을 하면 연화가 시작되는 지점이 최대 50°C 정도 높아질 수 있습니다.

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기계적 특성

인장, 굽힘, 충격 시험을 읽을 수 있어야 소재의 강도와 강성, 인성을 제대로 비교할 수 있습니다.

• 인장강도 잡아당길 때 파단 전까지 견딜 수 있는 최대 응력입니다. HT-PLA는 XY 방향에서 약 43 MPa, Z 방향에서는 약 20 MPa 수준입니다. FFF 출력물의 약점인 층간 접착 차이가 잘 드러납니다.

• 영률(Young’s Modulus) 인장 하중에서의 강성입니다. 보통 MPa로 표시합니다. HT-PLA는 약 3000 MPa 수준이라 TPU 같은 유연 소재보다 훨씬 단단합니다. 값이 높을수록 하중에서 덜 늘어납니다.

• 파단 연신율 끊어지기 전까지 얼마나 늘어나는지의 비율입니다. HT-PLA는 3% 미만에서 파단되므로, 나일론이나 TPU보다 단단하고 취성도 더 큽니다.

• 굽힘강도(Flexural Strength) 휠 때 버티는 최대 응력입니다. HT-PLA는 평면 방향에서 약 66–74 MPa 수준으로 강성이 좋습니다.

• 굽힘탄성률(Flexural Modulus) 영률과 비슷하지만, 잡아당김이 아니라 굽힘 하중에서 측정합니다. 빔 구조나 하중을 받는 부품의 강성을 예측할 때 유용합니다.

• 샤르피 노치 충격강도 갑작스러운 충격에서 시편이 얼마나 많은 에너지를 흡수하는지 보여줍니다. HT-PLA는 약 4–5 kJ/m² 수준입니다. ABS나 PC 블렌드처럼 충격 개질된 소재보다 낮아서, 취성과 인성을 비교할 때 참고하기 좋습니다.

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출력 및 가공 데이터

TDS에는 보통 아래와 같은 권장 출력 조건도 포함됩니다.

• 노즐 온도: HT-PLA 기준 210–230°C

• 베드 온도: 25–60°C

• 건조 조건: 수분을 먹었으면 60°C에서 6시간

• 출력 속도: 최대 300 mm/s

• 어닐링: 80–90°C에서 30분 처리 시 결정성이 올라가고 HDT가 향상됨

이 조건은 문서에 적힌 물성을 재현할 때 매우 중요합니다.

권장 범위를 벗어나 출력하면 강도와 안정성이 크게 떨어질 수 있습니다.

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SDS와 내화학성

SDS는 화학 안전, 보관, 폐기, 취급 시 주의점을 더 자세히 다룹니다.

문서 안의 표에는 산, 알칼리, 오일에 대한 저항성이 들어가는 경우도 많습니다.

예를 들어 HT-PLA는 아래처럼 정리될 수 있습니다.

• 오일과 그리스에는 강함

• 강산에는 약함

• 알칼리에는 보통 이하 수준

이 정보는 화학 물질에 노출되는 환경에서 쓸 수 있는지 판단할 때 중요합니다.

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TDS와 SDS를 함께 보는 법

• TDS는 부품 요구 성능에 맞는 기계적·열적 특성을 판단할 때 봅니다.

• SDS는 필라멘트를 안전하게 사용, 취급, 보관하는 방법을 확인할 때 봅니다.

두 문서를 함께 읽을 수 있으면, 소재를 더 똑똑하게 고를 수 있습니다.

또한 실제 사용 환경에서 3D 프린트 부품이 어떻게 거동할지도 더 잘 예측할 수 있습니다.