씽커 X400
LCD 3D 프린터 L10
초고속 TPU
표준 TPU 90A 필라멘트
표준 TPU 95A 필라멘트
TPU 레인보우-95A
울트라 실크PLA
표준 PLA
실크 삼색 PLA
더
PETG 표준
PETG-GF
PETG-CF
초고속 PETG
PA6/12-GF
ASA 표준
초고속 ASA
ASA 유리 섬유
ASA 탄소 섬유
ABS 유리 섬유
ABS 탄소 섬유
하이퍼 스피드 ABS 필라멘트
물로 세척 가능한 수지
냄새가 적은 수지
ABS 유사 수지
3D 프린팅 재료의 성능 테스트 방법
2026년 2월 5일
I. 핵심 기계적 성능 시험: 재료의 기계적 강도 및 인성 평가
기계적 성능 시험은 응력(인장, 충격, 굽힘 등) 하에서 고분자 재료의 성능을 측정하는 데 사용되며, 재료가 하중 지지, 충격 저항 및 기타 시나리오에 적합한지 판단하는 핵심적인 기준입니다. 다음은 가장 일반적으로 사용되는 세 가지 기계적 시험 방법입니다.
(1) 인장 시험: 재료의 인장 강도 및 연성 측정
인장 시험은 고분자 재료의 기계적 특성을 평가하는 기본적인 방법으로, 연속적인 인장력 하에서 재료의 변형 및 파괴 특성을 측정하는 것을 목표로 합니다. 시험 과정은 간단합니다. 표준 크기의 고분자 시편을 인장 시험기에 고정하고, 시편이 파괴될 때까지 축 방향으로 천천히 인장력을 가하며, 이 과정 전반에 걸쳐 인장력과 변형 사이의 관계를 기록합니다.
- 인장 강도항복강도는 시편이 항복 또는 파괴될 때까지 늘어나는 데 필요한 최대 응력입니다. 구체적으로, 항복강도는 시편이 "네킹"(국부적인 두께 감소)을 겪을 때의 응력에 해당하고, 파괴강도는 파괴 순간의 응력에 해당하며, 극한인장강도는 이 두 값 중 최대값으로, 재료의 응력 한계를 정의합니다.
- 파단 시 신장률파괴 후 시편의 신장률과 초기 길이의 비율. 값이 높을수록 재료의 연성이 우수하며, 파괴 전에 더 많은 늘어남을 견딜 수 있고 취성 파괴에 강하다는 것을 의미합니다.
- 영률: 재료의 강성(단축 인장 변형에 저항하는 능력)을 나타내는 특성입니다. 값이 높을수록 인장 시 변형이 적어 강성이 요구되는 구조 부품에 적합합니다.
(2) 샤르피 충격 시험: 재료의 충격 인성 평가
샤르피 충격 시험은 고분자 재료가 순간적인 충격에 저항하는 능력을 평가하는 데 사용되며, 이는 재료의 인성을 반영합니다. 이 시험에서는 고정된 질량의 진자가 특정 높이에서 스윙하여 고정된 시편에 충격을 가하고, 시편을 파괴하는 데 필요한 충격 에너지는 에너지 손실을 통해 계산됩니다.
핵심 평가 지표는 다음과 같습니다. 샤르피 충격 강도 (단위: kJ/m²)는 시편을 파괴하는 데 필요한 충격 에너지입니다. 값이 높을수록 재료의 인성과 충격 저항성이 우수하고, 값이 낮을수록 재료가 더 취성적임을 의미합니다.
(3) 삼점 굽힘 시험: 재료의 굽힘 능력 및 강성 측정
삼점 굽힘 시험은 고분자 재료가 정적 굽힘 변형에 저항하는 능력을 평가하는 데 사용됩니다(보 및 지지대와 같은 응력 상황을 모사). 시편의 양쪽 끝을 지지하고 고정한 후, 항복 또는 파괴가 발생할 때까지 중간 지점에 천천히 압력을 가하면서 하중과 변형량 데이터를 동시에 기록합니다.
시험 후 재료의 굽힘 성능을 반영하는 두 가지 핵심 지표를 얻을 수 있습니다.
- 굽힘 강도재료가 구부러질 때 항복 또는 파괴되는 순간의 최대 응력으로, 굽힘 부품으로서 재료의 하중 지지 한계를 결정합니다.
- 굽힘 탄성 계수: 영률과 유사하게, 재료를 구부릴 때의 강성을 나타냅니다. 값이 높을수록 재료가 굽힘 변형에 대한 저항력이 강하고 구조적 안정성이 우수함을 의미합니다.
II. 주요 열 성능 시험: 재료의 열 안정성 평가
고온 환경에 사용되는 부품(자동차 및 산업 부품 등)의 경우 기계적 강도 외에도 열 성능이 매우 중요합니다. 다음 세 가지 테스트를 통해 온도 변화에 따른 재료의 성능을 정확하게 측정할 수 있습니다.
(1) 열변형온도(HDT)
열변형 온도(HDT) 이 시험은 하중을 받는 재료의 단기 내열성을 측정합니다. 시험 중에는 시편에 고정된 하중을 가하고, 온도를 분당 2℃씩 상승시킵니다. 시편의 변형이 10mm(센서에 접촉하는 지점)에 도달하는 온도가 열변형 온도입니다.
열변형 온도가 높을수록 해당 소재는 하중을 받을 때 내열성이 우수하고 고온 환경에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있습니다.
(2) 비카트 연화 온도(VST)
비카트 연화 온도(VST) 비카트 연화 온도는 가열 후 재료의 연화 특성을 평가하는 데 사용됩니다. 표준 압력 하에서 프로브를 시편 표면에 누르고, 가열 중 프로브가 시편 표면으로 1mm 침투했을 때의 온도가 비카트 연화 온도입니다.
열변형 온도와 비교했을 때, 비카트 연화 온도는 큰 하중이 가해지지 않은 상태에서 재료의 연화 특성을 평가하는 데 더 중점을 두어 고온 환경에서 사용되는 재료의 안전성을 보장합니다.
(3) 용융유량(MFR)
용융유량(MFR) 특정 온도 및 압력 조건에서 고분자 용융물의 유동성(점도)을 반영하며, 이는 3D 프린팅 압출 및 사출 성형 충전과 같은 가공 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 시험 중에는 고정된 조건에서 용융물이 노즐을 통해 압출되고, 설정된 시간 내에 압출된 물질의 무게를 측정합니다.
용융 유량이 높을수록 재료의 점도가 낮아지고 유동성이 좋아져 가공이 용이해집니다. 반대로 용융 유량이 낮으면 성형 시 더 높은 온도나 압력이 필요합니다.
III. 시험의 핵심적 중요성
이 여섯 가지 핵심 테스트는 완전한 고분자 성능 평가 시스템(기계적 강도 + 열 안정성)을 구성합니다. 이 시스템은 3D 프린팅 소재 선택, 제품 설계 및 품질 관리에 정확한 데이터를 제공하여 소재 성능의 한계를 명확히 하고, 강도 부족이나 열적 파손과 같은 위험을 방지하며, 최종적으로 요구 사항을 충족하는 고분자 소재를 선택하는 데 도움을 줍니다.