3D 프린팅 소재의 파단 신율

파단 신율은 재료가 인장력을 받아 파단되기 전까지 늘어난 길이가 원래 길이에서 차지하는 비율을 의미합니다. 3D 프린팅 소재에서 파단 신율은 소재의 연성을 나타낼 뿐만 아니라 출력물의 강도와 신뢰성에도 영향을 미치는 핵심 파라미터입니다. 신율이 높은 소재는 일반적으로 강인성이 더 우수하며, 하중을 받아도 파손 없이 변형될 수 있습니다. 이는 많은 응용 분야에서 특히 중요합니다. 예를 들어 충격과 압력을 견뎌야 하는 부품(자동차 부품이나 산업용 장비 등)을 제작할 때, 신율이 높은 소재를 선택하면 제품의 안전성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

출처: https://omnexus.specialchem.com/polymer-property/elongation-at-break

측정 방법

1. 고정 배율 측정법(비례 시편): 이 방법은 일반적으로 비율을 사용해 시편의 표점 거리와 지름을 정의합니다. 예를 들어 A5는 시편의 원래 표점 거리가 5:1이라는 뜻이며, A10은 10:1입니다. 이러한 측정 방식은 서로 다른 시편 간의 비교 가능성을 보장할 수 있습니다.

2. 고정 표점 거리 측정법(비비례 시편): 이 방법은 고정된 표점 거리를 사용해 테스트합니다. 예를 들어 A50은 시편의 원래 표점 거리가 50mm라는 뜻이며, A80과 A100도 마찬가지입니다. 고정 표점 거리 방법은 다양한 형태와 크기의 시편에 적용할 수 있어, 측정 결과의 일관성을 높여줍니다.

이러한 다양한 측정 방법은 서로 다른 소재의 성능을 더 정확하게 평가하고, 특정 요구에 맞는 적합한 소재를 선택하는 데 도움이 됩니다.

계산 공식

파단 신율을 계산하는 공식은 다음과 같습니다:

δ_h=(L_h−L₀)/L₀×100%

L₀: 시편이 변형되기 전의 표점 거리.

L_h: 파단 후 다시 맞춘 표점 거리.

예를 들어 PAF 나일론 시편의 초기 길이가 10cm이고 13.5cm까지 늘어난 후 파단되었다면, 파단 신율은 35%입니다.

일반적으로 δ≥5%인 소재는 저탄소강, 알루미늄, 구리(상온 정적 하중 기준)처럼 연성 소재로 분류되며, δ≤5%인 소재는 주철, 유리, 세라믹(상온 정적 하중 기준)처럼 취성 소재로 분류됩니다. 신율 지표는 소재의 연성을 나타냅니다. 신율과 단면 수축률이 클수록 힘을 받는 데 더 유리합니다.

JLC3DP 소재의 기계적 특성

JLC3DP 헬프 센터에서 각 소재의 파단 신율 및 기타 세부 파라미터를 확인하실 수 있어, 구체적인 프로젝트 요구사항에 맞는 적합한 소재를 선택하실 수 있습니다. 서로 다른 소재의 파단 신율을 이해하면 설계를 최적화하고, 출력 리스크를 피하며, 최종 제품의 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.