3D 프린팅 폐기물을 새로운 필라멘트로 재활용하는 방법

3D 프린팅 폐기물을 새로운 필라멘트로 재활용하는 것은 플라스틱 폐기물을 줄이고 비용을 절감할 수 있는 훌륭한 방법입니다. 이 과정을 필라멘트 재활용(Filament Recycling)이라고 하며, 폐기물을 수집하고, 가공하고, 압출하여 다시 사용할 수 있는 필라멘트로 만드는 일련의 절차를 포함합니다.

다음은 재활용 필라멘트를 직접 만들어보고 싶은 분들을 위한 단계별 가이드입니다:

Step 1: 폐기물 수집 및 분류

폐기물 유형: 실패한 출력물, 지지 구조물, 자투리 등을 수집합니다. 이들이 깨끗하고 이물질이 없는지 확인해야합니다.

재료 분류: 폐기물을 재료 종류별로 구분하여야합니다. (예: PLA, ABS, PETG 등). 서로 다른 재료가 섞이면 필라멘트 품질이 저하될 수 있습니다.

오염물 제거: 폐기물에 붙어 있는 접착제, 페인트, 먼지 등을 깨끗이 제거해야합니다.

Step 2: 폐기물을 작은 조각으로 분쇄

분쇄기 사용: 플라스틱 분쇄기나 그레뉼레이터(granulator)를 사용해 폐기물을 작고 균일한 조각(펠릿 또는 플레이크)으로 분쇄합니다.

DIY 방법: 분쇄기가 없다면, 튼튼한 가위나 절단 도구를 이용해 수작업으로 폐기물을 작은 조각으로 자를 수 있습니다.

Step 3: 분쇄한 재료를 건조시키기

왜 건조해야 하나요?: 습기는 압출 과정에서 필라멘트 품질을 떨어뜨릴 수 있습니다.

건조 방법: 식품 건조기, 오븐, 또는 필라멘트 전용 건조기를 사용하여 재료의 종류에 맞는 온도로 건조해야합니다. (예: PLA의 경우 45~60°C).

Step 4: 재료를 필라멘트로 압출하기

필라멘트 압출기: Filastruder나 Felfil Evo와 같은 필라멘트 압출기를 사용하여 분쇄한 플라스틱을 녹여 필라멘트로 압출합니다.

압출 과정: 건조한 플라스틱 펠릿을 압출기의 호퍼(hopper)에 투입합니다. 재료의 녹는 온도까지 압출기를 가열합니다 (예: PLA는 160180°C, ABS는 230250°C). 녹은 플라스틱을 노즐을 통해 일정한 굵기의 필라멘트 줄기로 압출합니다.

직경 조절: 필라멘트 와인더나 스풀러를 사용해 필라멘트의 직경(일반적으로 1.75mm 또는 2.85mm)이 균일하도록 유지합니다.

Step 5: 필라멘트 감기 및 보관

감기(스풀링): 압출된 필라멘트를 수동 또는 자동 와인더를 사용하여 스풀에 감습니다.

보관: 재활용 필라멘트는 습기를 방지하기 위해 제습제와 함께 밀폐 용기에 건조하게 보관해야합니다.

필요한 도구 및 장비

1.플라스틱 분쇄기/그레뉼레이터: 폐기물을 작은 조각으로 분쇄하는 데 사용.

2.필라멘트 압출기: 분쇄한 플라스틱을 녹여 필라멘트로 압출.

3.필라멘트 와인더: 압출된 필라멘트를 스풀에 감는 장치.

4.건조 장비: 식품 건조기, 오븐 또는 필라멘트 전용 건조기.

5.캘리퍼스(버니어 캘리퍼스): 필라멘트 직경을 측정하여 일관된 굵기를 유지.

도전과 팁

재료 열화: 반복적인 재활용은 플라스틱의 강도를 약화시킬 수 있습니다. 강도를 유지하려면 신재(버진 소재)를 일부 혼합하는 것이 좋습니다.

직경 일관성: 일정한 필라멘트 굵기를 유지하는 것은 어려울 수 있습니다. 반복적인 연습과 장비 보정(calibration)이 핵심입니다.

안전: 뜨거운 플라스틱과 기계를 다룰 때는 보호 장비(장갑, 마스크, 보호안경)를 반드시 착용해야합니다.

DIY vs. 커머셜 솔루션

DIY: 예산이 한정되어 있다면, 오픈소스 설계도와 키트를 활용하여 직접 분쇄기와 압출기를 제작할 수 있습니다.

커머셜 제품: 보다 편리함을 원한다면 ProtoCycler나 Filabot과 같은 완전한 재활용 시스템에 투자하는 것도 좋은 선택입니다.

3D 프린팅 폐기물 재활용의 장점:

친환경: 플라스틱 폐기물을 줄이고 환경에 미치는 영향을 감소시킵니다.

경제적: 사용한 재료를 다시 활용함으로써 비용을 절감할 수 있습니다.

맞춤형 필라멘트: 다양한 폐기물을 혼합하여 독특한 색상과 성분의 필라멘트를 제작할 수 있습니다.

3D 프린팅 폐기물을 재활용함으로써 보다 지속 가능한 3D 프린팅 생태계에 기여할 수 있습니다. 특정 도구나 자원을 찾는 데 도움이 필요하시면 언제든지 말씀해 주세요!