▲ BMF社는 마이크로(um) 단위 초정밀구조체를 3D프린팅으로 빠르고 저렴하게 제작할 수 있는 장비 및 솔루션을 공급하고 있다.

마이크로(um) 단위 초정밀구조체를 3D프린팅으로 빠르고 저렴하게 제작할 수 있는 솔루션을 공급하는 미국 BMF(Boston Micro Fabrication)社가 고객사의 의료 부품 시제품 제작 및 테스트 기간과 비용을 획기적으로 줄이는 공정혁신 지원에 성공했다.

BMF는 최근 미국 오하이오주 신시네티에 위치한 Kaleidoscope Innovation社와 함께 기존 사출 공법에서 주로 사용돼 온 PEEK, PC, PP와 유사한 물성을 가진 마이크로스케일 의료 부품을 보다 빠르게 제작할 수 있는 공정 개발을 완료했다.

Kaleidoscope Innovation은 글로벌 의료 부품 제조사들의 신제품 개발과 테스트, 설계 작업을 지원하는 기업으로, 마이크로스케일 3D프린팅 공정을 성공적으로 도입해 시장에서 빠르게 성장하고 있다.

최근 마이크로 니들, 스텐트를 비롯한 다양한 의료 부품 개발기업들을 중심으로 준양산 및 시제품 공정에서의 마이크로 스케일 3D프린팅 수요가 급증하고 있다. 기존 대표 제작 기법인 사출 방식이나 CNC 방식의 경우, 몰드 제작에만 수천 만원 이상이 소요되고 제작 기간 역시 2~3주에 달할 정도로 길어 시제품 제작에는 적합하지 않았다.

이에 3D프린팅 기술을 적용하려는 시도가 있었으나 수 백 마이크로 분해능의 cm단위 이상의 매크로 스케일의 영역에만 적용이 가능했고 소재 역시 제한적이었기 때문에 의료 분야를 비롯한 마이크로 단위 정밀도를 요구하는 많은 분야에서 실질적인 적용이 어려웠다.

그러나 BMF가 특허를 낸 PuSL(Projection Micro-Streolithography) 기술은 2um~10um의 고 분해능과 5um~25um수준의 공차를 쉽게 달성할 수 있어 수 십 um 단위의 복잡한 래티스 구조나 다공성 스캐폴드, 복잡한 형상의 패턴, 컨투어, 엣지, 언더컷, 브릿지 등 전통적인 방식으로 구현이 쉽지 않았던 다양한 형상 구현이 가능하다.

특히 BMF에서 자체 개발한 폴리머 레진 외 다른 타사의 재료들도 쉽게 사용할 수 있는 개방형 시스템을 갖추고 있다.

BMF는 Kaleidoscope Innovation의 시제품 제작 테스트 과정에서 10um분해능을 가진 P140, S140, S240 장비와 고강성 특성을 지닌 HEK, 높은 수준의 내열성과 고강도 특성을 지닌 HTL, 높은 수준의 연신 특성을 가진 UTL소재를 사용했다.

그 결과 시체 및 동물 세포조직 테스트를 후속 반복실험(Iteration)에 반영하기까지 소요되는 기간이 2~3주에서 2~3일로 대폭 단축됐으며, 몰드를 제작할 필요도 없어 시제품 제작 과정에서의 경제성과 효율성이 획기적으로 향상됐다.

한편 BMF의 마이크로 스케일 프린팅 기술은 최근 한국 시장에도 보급되기 시작해 많은 리딩 기업들과 주요 대학·연구기관을 중심으로 다양한 공정에 활용되고 있다. 자세한 내용은 국내 총판을 담당하는 ㈜자이브솔루션즈에 문의 가능하다.