PTFE,테프론(Teflon)의 특징

안녕하세요

 

Kevin입니다.

 

오늘은 PTFE,테프론에대해 알아보겠습니다.

3D프린터에서 PTFE,테프론은 튜브형태로 많이 사용되고 있습니다.

주된 사용 처는 보우덴 방식에서의 필라멘트 가이드 튜브와 압출기 부의 노즐 목 내부에 튜브가 위치하게 됩니다.

 

이 두가지의 이름을 가진 재료

PTFE와 테프론은 아주 유사한 특징 및 성분 구성으로 같은 재료라고 봐도 무방한 수준이라고 합니다.

 

이에관련된 제품을 생산하는 업체의 소재 설명을 봐도 단번에 같은 소재라는 것을 알 수 있습니다.

출처 : (주)한얼인터프론

출처 : Gujin PTFE

 

위 두 업체의 소재 내용을 보더라도 특징적으로 동일한 특징을 나타내는 것을 확인할 수 있습니다.

 

간단하게 요약하자면 아래와 같습니다. 

테프론의 특징
비접착성	내열성	저마찰
내약품성	전기적특성	비유성

 

 

위와 같은 특징으로 테프론은 3D프린터에서 매우 중요하면서도 특정 소재에 있어서 위와같은 특성으로인해 꼭 필요한 소재입니다.

 

그러면 위와 같은 테프론의 특징이 3D프린터에서 왜 필요하고 어디에 필요한지 알아볼까요?

 

3D프린터에서 테프론은 주로 튜브와 그리스의 형태로 사용됩니다.

 

이 튜브와 그리스는 테프론 특성에 따라 적합한 위치에 적용이되는데요.

그 중 대표적인 3가지 특성과 그 특성에따른 적용위치, 역할 등으로 구분하여 살펴보겠습니다.

(FDM 기준)

특성	적용 위치
비접착성	노즐목 등
내열성	노즐목 등
저마찰	노즐목, 필라멘트 가이드 튜브, 연마봉, 스크류로드 등

역할

비접착성 - 노즐목 : 내부 필라멘트(특히 PLA)가 지나가면서 용융되고 부풀어올를때 튜브형태의 테프론을 노즐목 내부에 적용하여 재료가 달라붙지 않게 해줍니다.

내열성 - 노즐목 : 노즐부는 통상 준산업~산업 재료를 제외한 경우 190 ~ 240도까지 올려 사용하는 경우가 많습니다. 이때 재료의 특성들로 인해 튜브를 사용하지 않는 경우 노즐목 내부에 동맥경화와 같은 막힘 현상이 일어납니다.

이와같은 현상을 막기위해 노즐목 내부에는 저마찰 및 비접착성 특징을 가진 무언가를 적용하여야하는데 그러한 특성을 가진 재료 중 내열성을 가진 적절한 재료가 테프론이기에 튜브형태로 만들어 노즐목에 적용하게됩니다.

저마찰 - 노즐목 : 내부 필라멘트(특히 PLA)가 지나가면서 용융되고 부풀어올를때 튜브형태의 테프론을 노즐목 내부에 적용하여 재료가 달라붙지 않게 해줍니다.

저마찰 - 필라멘트 가이드 튜브 : 보우덴 방식의 경우 꽤 긴 거리를 필라멘트라는 재료를 이송시켜야하는데 이때 마찰이 높은 재료를 튜브로 사용할 경우 튜브 내에서 마찰이 심하여 재료 이송이 원활하지 않을 수 있으므로 저마찰 계수를 지닌 테프론 튜브를 적용하여 이를 예방합니다.

저마찰 - 연마봉, 스크류로드 등 : 이 부분의 경우는 테프론뿐 아니라 여러 재료의 혼합 윤활제인 테프론 구리스를 적용하는 것을 예시로 들었습니다.

저마찰이라는 특성으로 연마봉 및 스크류 로드의 윤활제로써 사용되고 있습니다.

 

다만 내열성의 경우 테프론은 260도까지 견딘다고 하였지만 3D프린터를 오래  운영해보신 유저분이시라면 테프론튜브가 240~250도에서 연속사용을 하면 간혹 변형이 일어나는 것을 경험하셨을 것입니다.

그로인해 노즐 막힘 및 압출 불량현상이 발생하게되죠.

이와같은 현상을 최소화할 방법은

항상 노즐목이 효율적으로 쿨링될 수 있는 환경을 마련해 주는 것이기에 테프론 또한 만능이 아닌 관리와 관심이 필요한 소재라는 것 을 알 수 있습니다.

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이상으로 오늘은 PTFE, 테프론에대해 특징 및 3D프린터에서의 역할을 알아보았습니다.

 

감사합니다.