FDM 방식의 3D 프린터를 사용하다 보면 출력물 표면에 가로로 이어진 층간 결(Layer Lines)이 나타나는 것을 볼 수 있습니다. 레이어 높이를 낮추고 슬라이서 설정을 조절하면 적층 흔적을 줄일 수 있지만, 플라스틱을 한 층씩 쌓아 올리는 방식의 특성상 표면에 일정한 흔적이 남을 수 있습니다.
기계 부품이나 간단한 생활용품이라면 그대로 사용해도 문제가 없는 경우가 많습니다. 하지만 전시용 소품이나 피규어, 도색할 시제품을 제작한다면 표면을 조금 더 매끄럽게 다듬고 싶을 수 있습니다.
이때 활용할 수 있는 대표적인 후가공 방법이 사포질(Sanding)과 퍼티(Putty) 작업입니다.
이번 글에서는 FDM 출력물을 기준으로 사포 번호를 선택하는 방법부터 건식·습식 샌딩의 차이, 퍼티 종류와 사용 방법, 마무리 작업 시 주의할 점까지 알아보겠습니다.
1. 3D 프린팅 후가공의 기본 원리: 깎아내기와 메우기
3D 출력물의 표면을 다듬는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.
샌딩(Sanding)은 표면에서 튀어나온 부분을 사포로 깎아내는 작업입니다. 반면 퍼티(Putty)는 표면에 남아 있는 홈이나 구멍을 메우는 작업입니다. 두 방법은 서로 보완적인 관계에 있습니다.
예를 들어 서포트를 제거한 뒤 남은 작은 돌출부는 사포질만으로 정리할 수 있습니다. 하지만 표면이 깊게 파였거나 층간 결이 뚜렷하다면 무작정 깎기보다 퍼티로 부족한 부분을 채우는 편이 유리할 수 있습니다.
다만 모든 출력물에 퍼티 작업이 필요한 것은 아닙니다.
표면이 비교적 균일하다면 사포질만으로 충분할 수 있고, 깊은 홈이나 흠집이 남아 있을 때 퍼티를 추가하는 것이 효율적입니다. 또한 샌딩은 출력물의 재료를 제거하는 작업이므로 너무 많이 갈면 치수가 달라지거나 모서리와 작은 디테일이 손상될 수 있습니다.
2. 1단계: 사포 번호 선택과 1차 샌딩
샌딩을 시작하기 전에 가장 먼저 알아둘 것은 사포의 입자 크기입니다. 사포에는 일반적으로 180방, 240방, 400방처럼 숫자가 표시되어 있습니다.
숫자가 낮을수록 입자가 거칠어 표면을 많이 깎아내고, 숫자가 높을수록 입자가 고와 미세한 흠집을 정리하는 데 사용합니다.
사포 번호별 특징
| 사포 번호 | 주요 용도 | 주의할 점 |
|---|---|---|
| 180~240방 | 큰 돌출부나 거친 서포트 자국 정리 | 표면을 과도하게 깎지 않도록 주의 |
| 320~400방 | 층간 결 및 1차 샌딩 흔적 정리 | 일정한 압력으로 작업 |
| 600~800방 | 퍼티 작업 후 표면 마무리 | 깊은 홈을 제거하기에는 효율이 낮을 수 있음 |
| 1000방 이상 | 추가적인 미세 표면 정리 | 필요한 마감 방식에 따라 선택 |
위 번호는 작업 순서를 이해하기 위한 예시이며, 모든 출력물에서 동일하게 사용할 필요는 없습니다.
처음에는 어떤 사포를 사용해야 할까?
서포트 제거 흔적이 크거나 돌출된 부분이 많다면 180~240방 정도의 사포로 시작할 수 있습니다. 하지만 이미 표면이 비교적 깔끔한 출력물이라면 320~400방부터 시작하는 것도 좋습니다.
지나치게 거친 사포를 사용하면 기존 적층 결보다 깊은 흠집이 새롭게 생길 수 있기 때문입니다. 처음에는 눈에 잘 띄지 않는 부분을 가볍게 샌딩하면서 표면 변화를 확인하는 것을 추천합니다.
평평한 면을 작업할 때는 사포를 작은 샌딩 블록에 감싸 사용하면 압력을 비교적 고르게 분산하는 데 도움이 됩니다.곡면이나 좁은 부분은 부드러운 샌딩 스펀지 등을 활용할 수 있습니다.
3. 건식 샌딩과 습식 샌딩의 차이
3D 출력물을 사포질하는 방법에는 크게 건식 샌딩과 습식 샌딩이 있습니다.
건식 샌딩(Dry Sanding)
건식 샌딩은 물을 사용하지 않고 마른 사포로 표면을 다듬는 방법입니다. 작은 돌출부나 특정 부분을 빠르게 정리할 때 활용하기 좋습니다. 다만 작업 과정에서 플라스틱 분진이 발생하고 사포에 가루가 끼일 수 있습니다.
특히 PLA처럼 열에 민감한 소재는 같은 부분을 강한 힘으로 반복해서 문지르면 마찰열의 영향을 받을 수 있습니다. 따라서 한 부위를 오래 문지르지 말고 적당한 힘으로 작업하는 것이 좋습니다.
습식 샌딩(Wet Sanding)
습식 샌딩은 물을 사용할 수 있는 사포에 물을 적셔 표면을 다듬는 방법입니다. 이 방법은 샌딩 중 발생하는 마찰열을 줄이고, 플라스틱 가루가 공기 중에 날리는 것을 줄이는 데 도움이 됩니다.
다만 모든 출력물에 습식 샌딩을 적용할 수 있는 것은 아닙니다. 전자 부품이 포함되어 있거나 내부에 물이 들어가면 안 되는 구조라면 피하는 것이 좋습니다.
또한 퍼티나 도료를 바른 뒤에는 해당 제품이 물에 노출되어도 되는지 확인해야 합니다.
습식 샌딩을 하더라도 분진이 포함된 물과 슬러리는 적절하게 수거하고, 작업 후에는 출력물을 충분히 건조해야 합니다.에 너무 두껍게 바르기보다 살짝 도톰하게 바르거나 여러 번 나누어 채우는 방식이 좋습니다.
4. 2단계: 퍼티로 깊은 홈과 흠집 메우기
1차 샌딩을 마쳤는데도 깊은 층간 결이나 서포트 제거 흔적이 남아 있다면 퍼티를 사용할 수 있습니다. 퍼티는 표면의 부족한 부분을 채워 건조 또는 경화 후 사포로 다듬을 수 있도록 만든 재료입니다.
다만 퍼티마다 성분과 사용 목적이 다르므로 출력물의 소재와 작업 범위에 맞는 제품을 선택해야 합니다.
퍼티 종류별 특징
| 종류 | 특징 | 주로 사용하는 상황 |
|---|---|---|
| 1액형 스폿 퍼티 | 얕은 흠집과 작은 홈을 메우는 데 활용 | 미세한 층간 결, 작은 표면 결함 |
| 2액형 에폭시 퍼티 | 두 성분을 혼합해 굳히며 형태를 만들기 좋음 | 깊은 파손 부위, 모서리 복원 |
| 필러 프라이머·서페이서 | 표면의 미세한 결을 보완하는 충전형 도장재 | 넓은 표면의 작은 흠집 정리 |
여기서 필러 프라이머나 서페이서는 일반적인 퍼티처럼 헤라로 두껍게 메우는 재료와는 차이가 있습니다. 주로 표면에 얇게 도포해 작은 결함을 보완하고 도색할 바탕면을 정리하는 용도로 사용합니다.
1액형 스폿 퍼티
스폿 퍼티는 미세한 흠집이나 얕은 홈을 메우는 데 활용할 수 있습니다. 자동차 보수용 제품 중에는 튜브 형태로 판매되는 것도 있으며, 일부 제품은 붉은색을 띠어 레드 퍼티라고 부르기도 합니다.
사용할 때는 필요한 부분에 소량을 바르고 헤라 등으로 얇게 펴서 홈을 메웁니다. 이후 제조사가 안내한 시간 동안 충분히 건조한 뒤 사포로 다듬습니다.
제품에 따라 건조 중 수축이 발생할 수 있으므로 깊은 홈을 한 번에 두껍게 메우기보다 여러 번 나누어 작업하는 것이 적절할 수 있습니다. 다만 자동차용 퍼티에는 플라스틱에 영향을 줄 수 있는 용제가 포함된 경우도 있으므로 출력 소재와의 호환성을 먼저 확인해야 합니다.
2액형 에폭시 퍼티
에폭시 퍼티는 일반적으로 두 가지 성분을 섞어 사용하는 재료입니다. 찰흙처럼 형태를 만들 수 있는 제품도 있어 깊게 파인 부분이나 손상된 모서리를 복원하는 데 활용할 수 있습니다.
1액형 퍼티와 달리 주로 두 성분의 화학적 경화 반응을 통해 굳습니다. 혼합 비율과 작업 가능 시간, 완전 경화 시간은 제품마다 다르므로 제조사의 지침을 따라야 합니다.
또한 경화 후에는 단단해져 샌딩 작업이 어려워질 수 있으므로 작업 목적에 맞게 선택하는 것이 좋습니다.
필러 프라이머와 서페이서
필러 프라이머는 미세한 표면 결함을 보완하면서 도색을 위한 바탕면을 만드는 데 활용할 수 있습니다. 넓은 면적에 작은 적층 흔적이 남아 있을 때 유용할 수 있지만, 깊은 구멍이나 큰 파손 부위를 메우는 용도로는 한계가 있습니다.
스프레이형 제품은 한 번에 두껍게 분사하면 도료가 흘러내리거나 세부 형태를 가릴 수 있습니다. 따라서 제품 설명에 따라 얇게 도포하고 충분한 건조 시간을 확보해야 합니다.
특히 스프레이형 프라이머나 용제형 퍼티는 작업 중 유해한 증기나 미스트가 발생할 수 있어 적절한 환기 및 보호구가 필요합니다. 작업을 반복하면 층간 결과 서포트 제거 흔적을 눈에 띄게 줄이고 보다 매끄러운 표면을 만들 수 있습니다.
5. 3단계: 퍼티가 굳은 뒤 정밀 샌딩
퍼티 작업을 마쳤다면 제품이 충분히 건조되거나 경화된 상태인지 확인해야 합니다. 아직 굳지 않은 퍼티를 사포로 문지르면 표면이 뭉개지거나 사포에 달라붙어 작업이 어려워질 수 있습니다.
정밀 샌딩 순서
1. 320~400방으로 퍼티 높이 정리
퍼티가 주변 표면보다 높게 남아 있는 부분을 조심스럽게 다듬습니다. 이때 퍼티가 채워진 홈을 다시 깊게 파내지 않도록 주의해야 합니다.
2. 600~800방으로 표면 마무리
거친 사포로 생긴 흠집을 줄이면서 표면이 자연스럽게 이어지도록 다듬습니다. 필요하다면 제품의 내수성을 확인한 뒤 습식 샌딩을 활용할 수도 있습니다.
3. 남은 홈과 흠집 확인
표면을 밝은 조명 아래에서 확인하고, 깊은 홈이나 결이 남아 있다면 필요한 부분에 퍼티를 추가합니다. 한 번의 퍼티 작업으로 모든 결함을 없애려고 하기보다 필요한 부분을 나누어 보완하는 것이 좋습니다.
다만 800방까지 샌딩했다고 해서 반드시 거울처럼 매끄러운 표면이 완성되는 것은 아닙니다. 최종 표면 상태는 출력물의 적층 흔적과 퍼티의 특성, 추가 도장 여부에 따라 달라집니다.
6. 샌딩 후 세척과 건조
샌딩 작업이 끝나면 출력물 표면에 남아 있는 플라스틱 가루와 퍼티 분진을 제거해야 합니다. 표면에 분진이 남아 있으면 이후 프라이머나 도료를 적용할 때 접착이나 외관에 영향을 줄 수 있습니다.
물에 닿아도 되는 출력물과 완전히 경화된 도장재라면 물과 부드러운 솔 등을 이용해 표면을 정리할 수 있습니다. 반면 물에 민감한 재료나 전자 부품이 포함된 출력물이라면 다른 청소 방법을 선택해야 합니다.
또한 퍼티나 도료가 충분히 굳지 않은 상태에서 세척하면 표면이 손상될 수 있으므로 주의해야 합니다. 세척이 끝난 뒤에는 틈새와 내부 공간까지 충분히 건조한 후 다음 작업을 진행합니다.
7. 사포질과 퍼티 작업 시 안전 수칙
샌딩과 퍼티 작업은 비교적 간단한 후가공 방법이지만 분진과 화학물질에 대한 주의가 필요합니다.
샌딩 작업에서는 다음 사항을 확인하는 것이 좋습니다.
- 건식 샌딩으로 발생하는 미세 분진을 흡입하지 않도록 작업 환경을 관리하고 적절한 방진 보호구를 사용합니다.
- 플라스틱 가루나 작은 파편이 눈에 들어가지 않도록 보호안경을 착용합니다.
- 사포질을 너무 강하게 진행해 출력물이 과열되거나 변형되지 않도록 합니다.
- 샌딩 후 발생한 분진과 습식 샌딩 슬러리를 적절하게 수거합니다.
퍼티와 스프레이형 서페이서를 사용할 때는 추가적인 주의가 필요합니다. 제품에 따라 유기용제나 피부에 자극을 줄 수 있는 성분이 포함될 수 있습니다.
따라서 제조사가 제공하는 사용 설명서와 물질안전보건자료(SDS)를 확인하고, 제품에 적합한 보호장갑과 호흡 보호구를 선택해야 합니다.
특히 스프레이형 제품은 실내에서 단순히 창문을 여는 것만으로 안전한 작업 환경이 확보된다고 단정할 수 없습니다. 제조사가 안내한 환기와 배기 조건을 갖춘 장소에서 사용하고, 인화성 제품이라면 화기나 점화원도 피해야 합니다.
필요한 부분부터 후가공하세요
3D 프린팅 출력물의 층간 결을 줄이는 방법에는 사포질과 퍼티 작업이 있습니다. 샌딩은 표면의 돌출된 부분을 깎아내고, 퍼티는 깊은 홈이나 흠집을 메우는 데 활용할 수 있습니다.
다만 모든 출력물에 두 작업을 모두 적용해야 하는 것은 아닙니다. 표면이 비교적 깔끔하다면 가벼운 사포질만으로도 충분할 수 있고, 깊은 결이나 파손된 부분이 있다면 퍼티를 추가하는 것이 좋습니다.
처음 후가공을 시작한다면 사용하지 않는 작은 출력물부터 사포 번호별 차이와 표면 변화를 확인해 보세요. 또한 출력물의 소재와 치수, 표면 상태를 고려해 필요한 부분만 작업하면 불필요한 재료 손실과 작업 시간을 줄일 수 있습니다.
샌딩과 퍼티 작업이 끝난 뒤 도색까지 진행하고 싶다면 [3D 프린팅 후가공 마스터 가이드: 샌딩과 도색으로 품질 높이기] 글에서 프라이머, 도색, 마감재로 이어지는 전체 작업 과정을 확인할 수 있습니다.
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