화학뉴스

PFA(Perfluoroalkoxy Alkane) 파우더는 용도가 확대되고 있다.
다이킨(Daikin)은 세계 최초로 PBF(분말상 용융결합) 방식 3D용 불소수지 PFA 파우더를 개발했으며 뛰어난 내약품성, 발수발유성과 극저온에서 인성을 유지할 수 있다는 특성을 살려 반도체, 플랜트, 자동차 분야에 제안할 계획이다.
PBF는 3D 프린터 조형방식 중 하나로 프린터 조형부에 소재 분말을 얇게 도포한 후 레이저로 열을 가해 용융‧고화를 반복함으로써 3차원 조형물을 만들며 소재 분말이 응집되면 결과물에 조밀이 발생하고 조형물 기계강도가 약화될 수 있기 때문에 분말을 균일하게 도포할 수 있는 파우더에 대한 니즈가 높아지고 있다.
유동성을 높이기 위해 첨가제를 사용할 수도 있으나 PFA에 첨가제를 사용하면 내약품성 등 기존 특성이 약화될 우려가 있다. 하지만, 입경과 형상을 최적화한 다이킨 PFA 파우더 신제품은 유동성 향상제를 첨가하지 않은 100% PFA 상태에서 분말을 층별로 균일하게 도포할 수 있는 것으로 알려졌다.
다이킨 PFA 파우더는 다른 3D 프린터 소재용 수지보다 내약품성과 난연성이 우수하며 3D 프린터 소재 중 극소수만 취득한 UL규격 인증을 확보한 것으로 알려졌다.
UL94 규격을 충족시킬 수 있는 난연 그레이드는 V-O, 한계산소 지수가 95% 이상으로 불연에 가까운 수준이며 내열온도가 섭씨 260도에서 영하 196도에 달할 만큼 온도 특성이 넓은 편이다.
3D 프린터는 주로 시험제작 과정에 사용되기 때문에 실제 양산에 투입되는 수지를 사용할 필요는 없으나 최근 최종제품까지 3D 프린터로 제작하는 움직임이 확대됨에 따라 EP(엔지니어링 플래스틱), 슈퍼 EP 수요가 증가하고 있다.
다이킨은 파우더 신제품을 반도체용으로 주력 공급할 예정이다.
이미 PFA가 사용되고 있는 씰 소재와 조인트, 벌브 등 반도체 제조장치 부품용을 주목하고 있으며 사출성형으로 실현할 수 없던 형상까지 제작할 수 있다는 점을 강조할 계획이다.
시험제작 과정에 적용하면 3D 프린터 코스트 감축, 개발기간 단축 효과를 얻을 수 있고 양산제품에 적용하면 소규모 생산에서도 코스트를 감축할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
화학 플랜트, 자동차용으로도 제안을 준비하고 있다. 특히, 자동차는 일부 부품 생산기업들이 3D 프린터 사용을 확대하고 있어 PFA의 내약품성, 내열성, 난형성 등을 활용할 여지가 큰 것으로 판단하고 있다.
다만, PBF 방식으로 제작한 조형물은 표면이 거칠어 일부 용도에 따라서는 평탄화 작업이 필요해 현재 후가공 연마 간소화에 도움이 되는 솔루션을 개발하고 있다.
아울러 PFA 파우더는 융점이 높으나 고온에 대응할 수 있는 EP 사양 기존 3D 프린터라면 그대로 사용할 수 있고 불소 전용기기를 별도로 투입할 필요가 없는 것으로 평가된다. (K)