레이어 패턴이 너무 뻔한가요? 쉽게 대처할 수 있는 동작을 배워보세요

FDM 출력물의 레이어 라인을 줄이려면 레이어 높이를 0.12mm로 낮추거나 적응형 레이어 높이 기능을 활성화하고, 외벽 출력 속도를 25~40mm/s로 낮추고, 압력 증가량을 조정하고, 뒷면 가장자리의 Z축 이음매를 숨기세요. 이 네 가지 설정을 변경하면 출력 단계에서 레이어 라인 문제를 해결할 수 있어 사포질을 할 필요가 없습니다.

저는 전시용 부품을 많이 출력하는데, 사포질하는 게 너무 귀찮아졌어요. 그래서 이 가이드에서는 출력물에 레이어 라인이 생기지 않도록 슬라이서 설정을 어떻게 바꾸는지에 대해 알려드리겠습니다. 이미 출력된 부품을 나중에 매끄럽게 다듬고 싶다면 그건 별개의 문제입니다. 후처리 선택 가이드 샌딩, 증기 평활화 및 도색을 다룹니다. 이 부분은 프린터 측면에 초점을 맞춥니다.

레이어 라인이 나타나는 이유는 무엇일까요?

레이어 라인은 압출된 각 레이어가 다음 레이어와 만나는 부분에 남는 수평 능선으로, FDM 방식이 둥근 플라스틱 비드를 쌓아 부품을 만들기 때문에 발생합니다. 아래 레이어에 눌러 붙은 비드는 가운데가 평평하고 가장자리가 곡선이므로 모든 레이어 경계는 작은 골짜기가 됩니다. 이러한 골짜기를 더 얕게 하고 간격을 좁힐 수도 있지만, FDM 방식으로는 레이어 라인이 생기기 쉽습니다. 융합 필라멘트 적층 제조 그것들을 사라지게 할 수는 없습니다.

더 심각한 문제는 계단식 패턴입니다. 계단식 패턴은 경사가 완만한 비탈면이나 돔에서 볼 수 있는 현상으로, 표면 각도가 거의 수평에 가깝기 때문에 각 층이 눈에 띄게 옆으로 기울어지는 것입니다. 10도 경사면에서 0.2mm의 층 높이로 작업할 경우, 층마다 1mm 이상씩 옆으로 기울어집니다. 이것이 바로 곡면 모델의 윗부분을 망치는 "계단식" 패턴이며, 바로 이러한 문제를 해결하기 위해 적응형 층 높이 기능이 개발되었습니다.

사람들이 레이어 라인이라고 부르는 세 번째 현상은 사실 레이어 라인이 아니라, 모서리에서 3~10mm 떨어진 곳에서 반복적으로 나타나는 진동입니다. 이는 레이어 적층이 아니라 진동이며, 레이어 높이를 낮춰도 해결되지 않습니다.

설정 1: 레이어 높이 및 실제 비용

레이어 높이는 선이 얼마나 잘 보이는지를 결정하는 가장 중요한 요소이며, 그 관계는 거의 선형적입니다. 레이어 높이가 절반이 되면 릿지 깊이도 대략 절반으로 줄어듭니다. 제가 사용하는 설정과 일반적인 120mm 디스플레이 출력 시 소요되는 시간은 다음과 같습니다.

솔직히 말씀드리면, 0.08mm 차이는 거의 감수할 가치가 없습니다. 0.12mm와 0.08mm의 차이는 너무 작아서 측면 조명이 있어야만 구별할 수 있을 정도이고, 출력 시간은 거의 두 배나 오래 걸립니다. 예전에 0.08mm로 14시간이나 걸린 드래곤 모델을 출력해 본 적이 있는데, 0.12mm 모델과 비교해 봐도 차이를 확실히 구분할 수 없었습니다. 0.12mm에서 멈추세요.

설정 2: 적응형 레이어 높이, 투자 대비 효과를 볼 수 있는 설정

적응형 레이어 높이(Variable Layer Height라고도 함) QIDI Studio를 사용하면 슬라이서가 곡선이나 경사진 영역에는 얇은 레이어를, 직선 수직 벽에는 두꺼운 레이어를 할당할 수 있으므로 표면 개선에 필요한 부분에만 인쇄 시간을 사용할 수 있습니다.이 설정은 이 가이드 전체에서 가장 중요한 설정입니다. 왜냐하면 보기 흉한 줄무늬 현상이 실제로 발생하는 계단식 패턴을 구체적으로 해결하기 때문입니다.

다음은 워크플로입니다. QIDI 사진관. 먼저 모델을 잘라서 윗면을 보세요. 기본 프로필은 곡선 영역에 텍스처가 과도하게 남아 있습니다.

가장 간단한 해결책은 프로세스 프로파일을 변경하는 것입니다. 각 프로파일 이름 앞의 숫자는 레이어 높이를 나타내므로 "0.20mm Standard"를 "0.12mm Fine"으로 변경하면 모든 부분의 릿지 깊이가 절반으로 줄어듭니다.

다시 분할하면 모델 상단의 텍스처가 눈에 띄게 약해집니다. 문제는 모서리에 있는 숫자입니다. 같은 모델을 이제 처리하는 데 훨씬 더 오랜 시간이 걸립니다.

그러므로 그 대신 모델을 선택하고 도구 모음에서 가변 레이어 높이를 여세요.

딸깍 하는 소리 적응형, 그런 다음 클릭하세요 매끄러운 두세 번 반복하여 영역 간의 전환을 부드럽게 만듭니다. 녹색은 슬라이서가 얇게 만든 영역을 나타내고, 주황색은 두껍게 남겨둔 영역을 나타냅니다.

오른쪽 미리보기 영역에서 프로파일을 직접 칠할 수도 있습니다. 마우스 왼쪽 버튼으로 드래그하면 레이어 높이가 낮아지고(녹색), 마우스 오른쪽 버튼으로 드래그하면 높아집니다(주황색). 저는 슬라이서가 제가 중요하게 생각하는 얕은 모따기를 제대로 처리하지 못했을 때 이 기능을 사용합니다.

다시 잘라냅니다. 곡선 윗면의 질감은 0.12mm 두께로 작업했을 때와 거의 동일한 결과물을 보여주지만, 소요 시간은 훨씬 줄어듭니다.

동일 모델에 적용 전후 사진입니다. 실제 출력물에서 어떤 차이가 보이는지 확인해 보세요.

프루사의 가변 레이어 높이 문서화 PrusaSlicer에서 동일한 기능을 다루고 있으므로 알고리즘이 영역을 선택하는 방법에 대한 두 번째 참고 자료로 활용할 수 있습니다.

설정 3: 외벽 유속 및 유동 일관성

외벽 속도는 압출기가 모서리 부분에서 압력을 얼마나 일정하게 유지할 수 있는지에 영향을 미치며, 압력이 일정하지 않으면 돌출부나 얇은 부분이 생겨 레이어 라인이 불량하게 나타납니다. 저는 부품의 나머지 부분 속도와 관계없이 외벽 속도를 25~40mm/s로 유지합니다.

제 컴퓨터에서 가장 눈에 띄는 차이를 만들어낸 수치는 다음과 같습니다.

• 외벽 속도: 전시용 부품은 30mm/s, 신경 안 쓸 때는 50mm/s로 합니다.
• 외벽 가속도: 최대 속도는 1,000~2,000mm/s²로 제한되며, 이는 기계가 채움 작업에서 수행할 수 있는 20,000mm/s² 이상과는 별개입니다.
• 벽면 순서: 먼저 내벽을 설치하고 그 다음 외벽을 설치합니다. 외벽은 공기가 아닌 단단한 지지대에 닿게 됩니다.
• 벽면 고리: 최소 3개. 벽이 두 개 있으면 치수상의 흔들림이 외부에 그대로 드러납니다.
• 압력 전진/선형 전진: 보정하세요. 보정되지 않은 PA 때문에 코너 직후에 불룩한 부분이 생깁니다. 클리퍼의 압력 전진 문서 타워 테스트 절차가 있습니다.

제 실수였습니다. 곡선형 꽃병에 "레이어 라인"이 생기는 걸 일주일 동안이나 쫓아다녔는데, 알고 보니 압력 조절 장치가 제대로 보정되지 않아서 생긴 문제였습니다. 압력이 매번 재가동할 때마다 급격히 상승하면서 띠 모양이 이음새와 정확히 일치했던 거죠. 압력 조절 타워에서 10분만 돌리니 일주일 동안 레이어 높이를 조절해도 안 되던 문제가 해결됐습니다. 기본 교정 시퀀스 표면 품질에 대해 섣부른 결론을 내리기 전에.

설정 4: Z자형 이음매

Z-심은 노즐이 각 외곽 루프를 시작하고 끝내는 지점에 생기는 수직 흉터이며, 원형 모델에서 정렬된 심은 이러한 흉터들을 모두 합쳐 하나의 눈에 보이는 선으로 만듭니다. 이는 사람들이 레이어 라인 문제로 가장 흔히 오해하는 결함입니다.

제가 시도해 본 순서대로 옵션을 나열해 보겠습니다.

• 정렬됨 + 후면: 뒷면 한쪽 가장자리에 솔기를 만듭니다. 뒷면이 확연히 드러나는 모든 것에 가장 적합합니다.
• 이음매 도색: 모서리나 디테일 라인에 이음매를 수동으로 칠해서 사라지게 합니다. 이것이 유기적인 모델에서 실제로 문제를 해결하는 방법입니다. (참고) 이음새 최적화 가이드 ~을 위해 QIDI 스튜디오 워크플로우.
• 스카프 이음새/엇갈린 솔기: 시작과 끝 부분이 겹치도록 경사면을 만들어 급격한 변화가 없도록 합니다. 속도는 느리지만 실린더에 가장 깔끔한 결과를 제공합니다.
• 무작위의: 이음매가 흩어집니다. 눈에 띄는 선 하나를 표면 전체에 얼룩덜룩한 무늬로 바꿔버립니다. 저는 이런 결과물을 거의 좋아하지 않습니다.

설정 5: 온도, 냉각 및 재료 선택

출력 온도가 5~10°C 너무 높으면 레이어가 서로 붙어 표면이 흐릿해지고, 너무 낮으면 경계선이 날카롭고 접착이 제대로 되지 않습니다. 필라멘트의 권장 출력 온도 범위의 중간 온도에서 시작하여 온도 타워 테스트를 진행하세요. 40분 정도 소요되며 해당 필라멘트의 적정 온도를 확인할 수 있습니다.

소재 선택은 많은 사람들이 간과하는 지름길입니다. 무광택 및 질감 있는 필라멘트는 빛을 표면 전체에 분산시켜 유광 필라멘트에서 드러나는 레이어 라인을 효과적으로 감춰줍니다. 무광 PLA 두께 0.20mm의 PLA는 두께 0.12mm의 광택 PLA보다 표면이 더 매끄럽게 보이며, 출력 시간도 3분의 1밖에 걸리지 않습니다. 나머지 부분은 QIDI 필라멘트 범위 목록은 기계 사양과 함께 마무리됩니다.

무엇을 바꾸기 전에 먼저 진단하세요

표면 결함은 여러 종류가 있으며, 각각 다른 해결 방법이 필요하므로 먼저 어떤 결함인지 정확히 파악해야 합니다. 부품을 광원 아래에 얕은 각도로 비춰 보세요. 사선 조명은 모든 것을 명확하게 보여줍니다.

패턴의 피치가 가장 유용한 단서입니다. 균일한 선은 설정 문제일 가능성이 높습니다. 주기적인 것은 모두 기계적인 현상이며, 그 주기는 대개 해당 현상을 일으키는 부품을 정확히 가리킵니다.

기계 자체에 문제가 있는 경우, 설정에는 문제가 없는 경우

벽면에 굵은 선과 얇은 선이 반복되는 등 불규칙한 무늬가 나타난다면 기계적인 문제이며, 어떤 슬라이서 설정으로도 해결할 수 없습니다. 리드스크류의 휨으로 인한 Z축 흔들림, 벨트 장력, 갠트리의 편심 너트 풀림 등을 점검하십시오.

모서리 부근에서 울리는 소리는 공진 현상 때문이며, 해결책은 입력 셰이핑입니다. 펌웨어는 프레임의 공진 주파수를 측정하고 움직임을 미리 보정하여 울리는 소리를 상쇄합니다. (클리퍼) 공진 보상 가이드 가속도계 작동 절차를 설명합니다. 입력 신호 처리가 이미 조정된 견고한 CoreXY 프레임을 기반으로 구축된 기계는 다음과 같습니다. QIDI Q2 또는 더 큰 맥스4, 베드 슬링거가 표면이 흐릿해지기 시작하는 속도에서도 표면 품질을 유지합니다. 표면 마감을 염두에 두고 구매하신다면, 현재 라인업 프레임 유형과 속도를 함께 표시합니다.

제가 기본적으로 사용하는 레시피

전시용 부품이라 사포질 없이도 보기 좋게 만들고 싶어요.

• 기본 레이어 높이 0.16mm, 가변 레이어 높이(Adaptive), 스무딩(Smooth) 두 번 클릭
• 벽면 고리 3개, 안쪽 벽부터 먼저
• 외벽 풍향 30 mm/s, 외벽 가속도 최대 1,500 mm/s²
• 해당 스풀에 맞춰 보정된 압력 조절
• 뒷면 가장자리에 이음매가 칠해져 있거나, 정렬되어 있고 뒷면에 ​​있습니다.
• 색상이 허용하는 경우 무광 필라멘트
• 평평한 윗면에만 다림질하여 붙이세요 - 자세한 내용은 아래를 참조하세요 다림질 가이드

그렇게 하면 남은 선들이 비스듬한 조명 아래에서만 보일 정도가 됩니다. 만약 그보다 더 나은 결과가 필요하면 프린터와 씨름하는 걸 멈추고 사포질을 합니다. PLA 사포질 및 광택 가이드 거기서부터 이야기가 이어집니다.

자주 묻는 질문

레이어 경계선이 완전히 사라지는 레이어 높이는 얼마입니까?

FDM 방식은 본질적으로 둥근 비드를 쌓아 올리기 때문에, 어떤 레이어 높이로도 이러한 융기를 완전히 제거할 수는 없습니다. 0.08mm 두께에서는 일반적으로 육안으로 일반적인 시청 거리에서 식별하기 어려울 정도로 미세하지만, 측면 조명 아래에서는 여전히 눈에 띕니다. 완전히 매끄러운 표면을 원한다면 후처리(샌딩, 필러 프라이머 또는 ABS 및 ASA 소재의 경우 증기 평활화)가 필요합니다.

출력 속도를 늦추면 레이어 라인이 줄어들까요?

외벽 속도를 특히 늦추는 것이 큰 도움이 됩니다. 전체 출력 속도를 늦추는 것은 대부분 시간 낭비입니다. 외벽 속도와 가속도는 압출기가 모서리 부분에서 일정한 압력을 유지하는 데 중요한 역할을 하며, 이러한 일관성이 출력 표면에 그대로 나타납니다. 내부 채움 및 내벽 속도는 출력물의 외관에 거의 영향을 미치지 않으므로 빠르게 유지해도 됩니다.

레이어 경계선이 균일하지 않고 고르지 않은 이유는 무엇인가요?

부품의 일정한 높이에서 반복되는 불규칙한 밴딩 현상은 거의 항상 기계적인 문제, 즉 Z축 리드스크류의 휨, 리니어 레일의 걸림, 또는 Z축 흔들림을 유발하는 갠트리 휠의 헐거움과 같은 원인에서 비롯됩니다. 균일한 선은 설정 문제이고, 패턴형 또는 주기적인 선은 하드웨어 문제입니다. 패턴의 간격을 측정하여 리드스크류 피치와 비교하면 대부분의 경우 원인을 즉시 파악할 수 있습니다.

레이어 높이 조절 기능은 모든 출력물에 사용할 가치가 있을까요?

곡선, 돔, 완만한 경사면이 있는 부분에는 유용하지만, 수직 벽과 평평한 상단으로만 이루어진 부품에는 무의미합니다. 상자 모양의 부품은 모든 레이어가 동일하므로 알고리즘이 최적화할 부분이 없습니다. 유기적인 형태의 모델에서는 0.12mm 출력물의 장점을 대부분 유지하면서 추가 시간은 훨씬 적게 소요할 수 있습니다.

가열 챔버가 층 경계에 영향을 미치나요?

가열 챔버는 ABS, ASA, PC와 같이 수축률이 높은 소재의 표면 요철에 직접적인 영향을 미치기보다는 주로 뒤틀림과 층간 접착력에 영향을 줍니다. 하지만 간접적인 이점도 분명히 있습니다. 뒤틀림이 없는 부품은 의도한 공구 경로를 따라 평평하게 유지되므로 가공선이 고르게 간격을 유지하게 됩니다.대부분의 사람들이 외관을 위해 출력하는 PLA와 PETG의 경우, 챔버 온도는 중요한 변수가 아닙니다.