SLA는 가장 오래된 3D 프린팅 방식입니다.
액상 상태의 광경화성 수지에 UV(극자외선) 레이저를 발사해 조형합니다.
광경화성 수지는 흔히 ‘레진’ 이라 불리는 소재입니다.

레진은 UV 레이저와 만나면 고체로 변하는데, 이를 광경화 작용이라 합니다. 광경화 작용을 이용해 형상의 단면을 생성하고, 수조 내에 잠겨있는 베드가 단계적으로 하강하면서 연속적으로 3차원 형상을 만듭니다.

SLA는 복잡한 형상의 부품을 만드는 데 적합합니다. 높은 치수 정확도와 표면 조도를 기대할 수 있습니다. 투명하거나 유연한 재료, 혹은 생체 적합한 수지 등도 출력할 수 있습니다. 하지만 다른 방식으로 출력한 부품에 비해 물성이 약해 충격에 취약합니다. 또한 자외선에 장시간 노출시 색상이 누렇게 변색되고 기계적 특성이 변하기 때문에 실외 사용은 제한되는 편입니다.

기기에 따라 서포터가 생성되는 경우가 있고, 레진 소재에 따라 추가적인 세척과 경화 작업이 요구될 수 있습니다.

FDM 방식은 프린터에 장착된 압출 노즐로 가열된 필라멘트를 분사해 형상을 적층하는 방식입니다. 입력된 데이터값에 따라 노즐을 움직여 적재적소에 필라멘트를 압출합니다.   상온에서 응고되는 필라멘트의 특성을 이용해 찰흙을 쌓듯 한층 한층 부품의 형상을 완성합니다. 한 층이 완료되면 빌드 플랫폼이 아래로 이동해 새로운 층을 쌓고, 이 과정은 부품이 완성될 때까지 반복됩니다.   FDM은 열가소성 소재를 사용하는 부품이나 시제품을 생산할 때 가장 많이 쓰는 3D 프린팅 방식입니다. 기술이 비교적 오래 축적됐기 때문에 광범위한 열가소성 재료를 사용할 수 있습니다. 또 리드타임이 가장 짧아 시제품에 특화된 3D 프린팅 방식이라 할 수 있습니다.   하지만 FDM은 다른 3D 프린팅 방식보다 표면 조도와 정확도가 떨어집니다. 제품이 다소 거칠다는 뜻입니다. 서포터를 제거하거나 표면처리를 하는 등 후가공 작업이 필요합니다. 또 적층 방식으로 형상이 제작되기 때문에 특정 방향에서 가해지는 충격에 취약합니다.

폴리젯 방식은 프린터 헤드에서 레진을 분사하고, 동시에 UV 램프를 이용하여 경화시킵니다. 이 과정을 반복하며 3차원 형상을 조형합니다.

폴리젯 방식은 병렬 구조로 배열된 재료 저장 장치에서 레진을 각각의 프린터 헤드로 공급하기 때문에 여러 가지 재료와 색상을 동시에 사용할 수 있습니다. 잉크젯 프린터와 원리가 유사합니다. 하나의 부품을 제조할 때 하나의 재료와 색상을 사용할 수밖에 없는 SLA 출력 방식과 대조적입니다. 폴리젯 방식으로 출력한 부품은 조도가 높습니다.

다만 비용이 많이 든다는 게 단점입니다. 서포터의 제거가 까다로울 수 있고, 내구성이 상대적으로 약하고 빛에 민감한 단점이 있습니다.

MJF(Multi Jet Fusion) 방식은 현존하는 3D 프린터 중 가장 다양한 재료를 사용할 수 있습니다. SLS와 기본적인 원리는 동일하나 한 단계가 추가됩니다. 바인더 재료 및 디테일 재료를 증착하는 과정이 존재합니다. 3D 프린터 내부에 설치된 블레이드나 스위핑암을 움직여 분말을 얇고 고르게 편 후, 그 위에 선택적으로 바인더 재료를 분사합니다. 강력한 점성을 가진 접착제와 재료가 엉겨 붙어 3차원 형상을 조형합니다. 접착제에 달라붙지 않은 나머지 분말이 지지대 역할을 수행하기 때문에 추가적인 서포터가 필요하지 않습니다.  SLS방식은 소결 광원이 점(point)이지만  MJF 방식은 선(line)이므로 조형의 속도가 훨씬 빠릅니다. MJ (폴리젯) 방식과 마찬가지로 풀컬러 출력이 가능합니다. MJ (폴리젯) 방식과 마찬가지로 풀컬러 출력이 가능합니다.

SLS 방식은 선택적 레이저 소결 방식의 약자입니다. 3D 프린팅 내부에 장착된 롤러를 이용하여 파우더(분말) 형태의 재료를 얇게 깔고, 선택적으로 레이저를 조사하고 굳히는 과정을 반복하며 3차원 형상을 조형합니다. 소결 과정을 거치지 않은 분말은 재사용이 가능합니다.   이 방식으로 제작된 부품은 기계적 특성이 우수합니다. SLS 프린터는 실제 기능성 부품을 생산하는 용도로 사용되고 있습니다.   출력시 소결되지 않은 잉여 분말이 자연스럽게 형상의 지지대 역할을 하기 때문에 서포터가 필요없습니다. 또 대형 베드를 활용해 여러 가지 부품을 한 번에 출력할 수 있는 장점이 있습니다. 일반적으로 100개 이내의 부품을 한꺼번에 출력할 수 있어 생산성이 높습니다.   하지만 조형 과정에서 소결되지 않은 분말이 출력물 표면에 달라붙는 단점이 있습니다. 따라서 이를 제거하는 공정이 필요합니다. 이는 부품의 온도를 완전히 균등한 상태로 맞춰 냉각시키는 공정으로, 높은 전문성이 필요합니다. 또한 분말을 털어내는 과정에서 인체에 해로운 미세입자가 날리기 때문에 방진 시설이 필요합니다.

DMLS(Direct Metal Laser Sintering) 방식은 SLS 방식과 유사한 방식으로, 분말 상태의 금속에 선택적으로 레이저를 조사하여 형상을 조형합니다. 금속 입자들을 소결시켜 조형하는 DMLS 방식은 용접을 떠올리면 이해하기 쉽습니다. 플라스틱과 달리 금속 분말은 소결하는 과정에서 왜곡 현상이 일어나기 때문에 서포터가 필요한데, 이 부분이 SLS 방식과 가장 큰 차이점입니다.   금속 서포터는 플라스틱 서포터보다 제거하기 힘들기 때문에 CNC 절삭 가공이 추가로 필요하며, 잔류 응력을 제거하기 위한 열처리를 따로 해야합니다.   이런 단점에도 불구하고 DMLS의 장점은 뚜렷합니다. 기존 공법으로 제작할 수 없었던 복잡한 형상의 금속 부품을 쉽게 조형할 수 있습니다. 또 위상 최적화를 통해 재료 사용량을 최소화하면서 성능 최적화를 꾀할 수 있습니다.