3D 프린터를 보정하는 방법

3D 프린터 캘리브레이션은 기계의 실제 작동 방식을 측정하고 펌웨어 또는 슬라이서 값을 수정하여 설정된 값과 일치하도록 하는 과정입니다. 다음 순서대로 작업하십시오: 베드 레벨 및 Z축 오프셋, 압출기 스텝, 유량, 온도, 리트랙션, 그리고 치수 정확도 및 가속도. 각 단계는 바로 앞 단계의 정확성에 따라 달라집니다.

순서가 핵심입니다. 압출기가 적정량의 필라멘트를 밀어내기 전에 유량을 조정하거나, 베드 수평을 맞추기 전에 치수 오차를 수정하면 정확해 보이는 수치가 나오지만 실제로는 잘못된 결과가 나옵니다. 아래는 각 단계별 테스트 출력, 측정값, 그리고 공식입니다.

3D 프린터 캘리브레이션이란 무엇인가?

캘리브레이션은 단일 절차가 아닙니다. 캘리브레이션은 일련의 독립적인 측정으로 구성되며, 각 측정은 명령된 값과 측정된 결과를 비교하고 펌웨어 또는 슬라이서 설정의 차이를 보정합니다.

프린터가 기계적으로는 완벽하더라도, 압출기가 100mm를 밀어내도록 설정했을 때 96mm만 밀어낸다면 출력 품질이 떨어질 수 있습니다. 이는 프린터의 모든 벽면, 상판, 그리고 브릿지에 4%의 오차가 누적되기 때문입니다. 마찬가지로, 펌웨어 값이 완벽한 프린터라도 베드의 한쪽 모서리가 0.3mm만 수평이 맞지 않아도 출력 품질이 떨어질 수 있습니다. 캘리브레이션은 이러한 두 가지 유형의 오차를 하나씩 순차적으로 제거하는 과정이며, 각 단계의 결과가 다음 단계로 넘어갈 때에도 유효하게 유지되도록 설계되어 있습니다.

그 효과는 확실히 나타납니다. 정밀하게 보정된 기계는 20mm 테스트 큐브에서 ±0.2mm 이내의 오차 범위 내에서 치수를 유지하고, 일관된 벽 두께를 생성하며, 6시간이나 걸리는 출력 작업을 망치는 간헐적인 불량 현상을 없애줍니다.

교정 순서 및 각 단계에서 수정하는 사항

이 7단계를 위에서 아래로 순서대로 실행하십시오. 단계를 건너뛰면 나중에 다시 보정해야 합니다. 왜냐하면 아래 단계의 모든 오류는 위 단계의 오류를 그대로 이어받기 때문입니다.

1단계부터 3단계까지는 모든 기계에 필수적입니다. 4단계와 5단계는 재질별로 다릅니다. 6단계와 7단계는 대부분의 사람들이 건너뛰는 단계인데, 바로 이 단계에서 인쇄 품질의 마지막 10%가 결정됩니다.

1단계: 베드 레벨 및 Z-오프셋

수평을 맞춘 베드와 정확한 Z축 오프셋은 모든 보정의 기본입니다. 첫 번째 레이어가 찌그러지거나 떠 있으면 전체 출력물의 압출량에 영향을 미치기 때문입니다. 반드시 수평을 먼저 맞추고 Z축 오프셋을 설정하십시오. 절대로 순서를 바꾸지 마십시오.

계량하기 전에 접시를 깨끗이 닦으세요. Prusa의 기술 자료에서는 다음과 같이 권장합니다. 대부분의 재료를 세척할 때 기본 세척제로는 90% 이소프로필 알코올이 사용됩니다., 잘 지워지지 않는 기름때는 따뜻한 물과 주방세제로 제거하세요. PEI 시트에 묻은 지문 기름은 평탄화 문제로 오해될 수 있지만, 실제로는 평탄화 문제가 아닙니다. 침대 청소 가이드 표면이 울퉁불퉁한 시트와 매끄러운 시트에 어떤 것을 사용해야 하는지에 대한 내용을 다룹니다.

수동 레벨링을 하려면 먼저 베드를 출력 온도까지 예열하여 열팽창을 고려한 다음, 필러 게이지나 종이를 사용하여 네 모서리와 중앙의 노즐 간격을 조정합니다. 약간씩 일정한 마찰이 느껴지도록 조정해야 합니다. 이 과정을 두 번 반복합니다. 한쪽 모서리를 조정하면 다른 모서리도 함께 움직입니다. 단계별 방법은 [링크]를 참조하세요. 3D 프린터 베드 수평 맞추는 방법.

자동 레벨링의 경우, 프로브가 표면의 메쉬를 생성하고 펌웨어가 소프트웨어적으로 보정합니다. 이로써 트래밍 단계는 제거되지만 Z축 오프셋 단계는 제거되지 않습니다. 프로브는 베드의 형상은 알지만 노즐 끝이 센서 아래에 얼마나 위치하는지는 알지 못하기 때문입니다. 로드셀이나 스트레인 게이지 프로브가 노즐 자체에 접촉하는 방식의 장비는 이러한 문제를 해결합니다. Plus 4 그리고 2분기 — 측정 기준이 노즐이므로 오프셋에 대한 추측을 대부분 제거할 수 있습니다. 다양한 프로브 유형에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다. 자동 침대 수평 조절 가이드.

Z축 오프셋을 설정하려면 단일 레이어 패치를 출력하여 판독하십시오. 선 사이에 간격이 보이면 노즐 높이가 너무 높은 것이고, 가장자리에 능선이 있는 유리처럼 투명한 표면이 보이면 노즐 높이가 너무 낮은 것입니다. 0.02~0.025mm 단위로 조정하십시오. Prusa는 이와 관련된 전용 가이드를 제공합니다. 첫 번째 레이어 보정 루틴 이는 동일한 패치 읽기 로직을 ​​따릅니다. 첫 번째 레이어에서 계속 오류가 발생하는 경우, 다음 단계를 진행하십시오. 첫 번째 레이어 문제 해결 가이드.

2단계: 압출기 단계 및 회전 거리

압출기 보정은 프린터에 공급하도록 지정된 필라멘트 길이와 실제로 공급되는 길이 사이의 불일치를 수정합니다. 이 보정은 재료별이 아닌 압출기별로 한 번만 측정하며, 유량이 의미를 갖기 위해서는 이 보정이 정확해야 합니다.

Marlin 기반 펌웨어에서 이 값은 밀리미터당 스텝 수이며, 다음과 같이 설정됩니다. M92 M500 명령으로 저장했습니다. 절차는 다음과 같습니다. 필라멘트를 압출기 입구에서 120mm 위에 표시하고, 느린 이송 속도로 100mm 압출을 명령한 후, 남은 양을 측정하고 적용합니다.

• mm당 새로운 스텝 수 = (현재 mm당 스텝 수) × (요청 거리) ÷ (실제 압출 거리)

Klipper에서는 동일한 보정값이 회전 거리로 표현됩니다. Klipper 설명서에는 해당 방법이 정확하게 명시되어 있습니다. 필라멘트를 익스트루더 본체 흡입구에서 약 70mm 떨어진 지점에 표시하세요., 달리다 G91 그 다음에 G1 E50 F60 50mm를 천천히 밀고, 새로운 거리를 측정하고, 계산합니다. 회전 거리 = 이전 회전 거리 × 실제 돌출 거리 ÷ 50, 소수점 셋째 자리까지 반올림합니다. 클리퍼는 실제 거리가 2mm 이상 차이가 나는 경우 절차를 반복할 것을 권장하며, 느린 이송 속도를 사용할 것을 강조합니다. 빠른 압출 ​​속도는 핫엔드에 압력을 발생시켜 측정값을 왜곡할 수 있습니다.

어떤 경우든 두 번째 측정을 통해 확인하십시오. 목표값에서 0.5mm 이내의 연속적인 두 측정값이 나오면 압출기가 보정된 것이므로 더 이상 조정을 진행할 수 없습니다.

3단계: 유속 및 필라멘트 직경

유량 보정은 필라멘트별로 이루어져야 합니다. 스풀마다 필라멘트 직경이 다르고 안료 함량에 따라 특정 길이의 필라멘트가 실제로 공급되는 양이 달라지기 때문입니다. 디지털 캘리퍼를 사용하여 처음 1미터 구간의 다섯 지점에서 필라멘트의 직경을 측정하십시오. 측정값이 ±0.05mm를 초과하면 설정값과 관계없이 해당 필라멘트는 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

이 테스트는 외벽이 하나뿐인 개방형 정육면체(둘레는 1개, 상단 레이어는 0개, 내부 채움은 0개)를 알려진 선 두께로 출력하는 것입니다. 캘리퍼스로 벽면의 여러 곳을 측정하고 평균값을 냅니다. 그런 다음:

• 새로운 유량(%) = (현재 유량(%) × (목표 배관 폭) ÷ (측정된 벽 두께)

0.4mm 노즐을 사용하고 0.42mm 선폭으로 출력했을 때 실제 두께가 0.45mm인 경우 약 7% 정도 과다 압출되고 있는 것입니다. 이 값은 프린터 전체 프로필이 아닌 필라멘트 프로필에서 수정해야 합니다. 그래야 필라멘트 재질에 따라 값이 조정됩니다. 수정 후에도 문제가 지속된다면 설정보다는 필라멘트 자체에 문제가 있을 가능성이 높습니다. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. 필라멘트 품질 관련 일반적인 문제점. 일정한 직경을 가진 엔지니어링 필라멘트 QIDI 필라멘트 범위 이 단계를 훨씬 짧게 만드세요.

4단계: 온도

온도 타워를 출력하고 레이어 접착이 완벽하게 이루어지는 가장 낮은 온도를 선택하세요. 온도가 낮을수록 오버행, 브리징, 스트링 현상에 유리하고, 온도가 높을수록 레이어 접착력과 부품 강도가 향상됩니다. 온도 타워를 사용하면 여러 번 출력하는 대신 한 번의 출력으로 이러한 장단점을 시각적으로 확인할 수 있습니다.

타워를 평가할 때 세 가지를 확인하세요. 표면 마감, 타워 각 부분 사이의 끈 늘어짐, 그리고 각 밴드를 손으로 끊었을 때의 강도입니다. 강도가 좋으면서 끈 늘어짐이 없는 밴드가 바로 적합한 제품입니다. 베드 온도도 같은 원리로 적용됩니다. 접착력이 약하다면 Prusa에서 권장하는 온도로 설정하세요. 히트베드 온도를 5~10°C 높이세요 처음 세 층을 쌓을 때는 속도를 약 75%로 줄인 후 접착제를 사용합니다.

5단계: 철회

리트랙션 캘리브레이션은 다음 압출 시작 시 막힘이나 틈이 발생하지 않으면서 스트링 현상을 없애는 최소 필라멘트 풀백 값을 찾아냅니다. 다이렉트 드라이브 방식의 압출기는 일반적으로 0.5~2mm의 리트랙션 값이 필요하지만, 보우덴 방식은 튜브의 유연성 때문에 훨씬 더 큰 값이 필요합니다.

리트랙션 타워 또는 간단한 2기둥 테스트를 출력하고, 리트랙션 거리를 0.5mm씩 증가시킨 다음, 리트랙션 속도를 5mm/s씩 증가시키세요. 필라멘트 줄이 사라지는 즉시 리트랙션을 멈추세요. 과도하게 리트랙션하면 필라멘트가 마모되어 이전에 설명된 압출 불량 오류가 발생합니다. 이 가이드는 인쇄 도중 압출이 중단되는 경우에 대한 설명입니다.. 모든 설정에서 필라멘트 가닥이 계속 나타난다면, 필라멘트가 젖어 있는 것이지 리트랙션이 잘못된 것이 아닙니다. 전체 진단 트리는 다음과 같습니다. 스트링 가이드.

6단계: 치수 정확도 및 모션 시스템

치수 보정은 명령된 20mm가 모든 축에서 측정된 20mm와 일치하는지 확인하는 절차입니다. 20mm 보정 큐브를 출력하고 캘리퍼스로 X, Y, Z축을 측정한 후, 기계적 원인을 배제한 후에만 펌웨어에서 축별 스케일링을 수정하십시오.

벨트의 작동 원리를 먼저 점검하십시오. 느슨한 벨트에 장력 조절 계수를 적용하는 것은 근본적인 문제를 가릴 뿐입니다. 벨트 장력은 가장 긴 구간에서 거의 늘어짐 없이 단단하게 느껴져야 합니다. 일부 제조업체는 목표 장력 수치를 공개하기도 합니다. 예를 들어, Prusa는 관련 자료를 제공합니다. 벨트 상태 값은 X축에서 약 250, Y축에서 약 275이며, 허용 범위는 ±15입니다. MK3 시리즈의 경우, 240 미만의 수치는 너무 헐거운 것으로, 290 이상의 수치는 너무 팽팽한 것으로 간주합니다. 기종에 따라 수치는 다를 수 있지만, 중요한 것은 벨트 장력은 감으로 판단하는 것이 아니라 규격으로 정해져 있다는 점입니다.

그런 다음 풀리 고정 나사가 모터 샤프트의 평평한 부분에 제대로 고정되었는지, 그리고 레일이 손으로 눌림 없이 자유롭게 움직이는지 확인하십시오. 이 모든 단계를 거친 후에야 펌웨어 스케일링 보정이 의미가 있습니다.큐브에도 계단식 변형이나 중간 부분에서 갑작스러운 변위가 나타난다면, 이는 완전히 다른 결함입니다. 해당 부분을 점검하십시오. 레이어 시프팅 가이드.

코어XY 방식의 기계는 여기서 특별히 언급할 가치가 있습니다. 두 개의 모터가 두 축 모두에 동력을 전달하기 때문에 벨트 하나가 느슨해지면 단순한 크기 조정 오류가 아니라 평행사변형이 비뚤어진 형태로 나타납니다. 이것이 바로 코어XY 플랫폼이 널리 사용되는 이유입니다. 맥스4 베드 슬링거 방식보다 빠른 속도에서도 치수 정확도를 더 잘 유지합니다. 무거운 프린트 베드가 앞뒤로 가속되지 않기 때문입니다. Klipper는 다음과 같은 장점을 제공합니다. 왜곡 보정 축이 완벽하게 수직이 아닌 나머지 경우에 대해.

7단계: 가속 및 입력 형상화

가속도 튜닝은 프레임 모서리에서 링잉 현상이 발생하기 전에 프레임이 견딜 수 있는 최대 가속도를 찾아줍니다. Klipper 펌웨어에서는 입력 셰이핑 기능을 통해 툴헤드의 특정 공진 주파수를 상쇄하여 이 한계를 상당히 높여줍니다.

클리퍼스 공진 보상 문서 구체적인 진동 테스트 방법을 제시합니다: 튜닝 타워를 다음과 같이 작동시키십시오. 시작=1500 단계 차이=500 단계 높이=5, 이 테스트는 1500 mm/s²에서 시작하여 높이 5 mm마다 500 mm/s²씩 증가하는 가속도 밴드를 출력합니다. 레이어 높이는 0.2mm 또는 0.25mm로 설정하고, 외부 외곽선 인쇄 속도는 80~100 mm/s 정도로 유지하며, 최소 레이어 시간은 최대 3초로 설정하십시오. 문서에는 또한 다음 사항이 명시되어 있습니다. 사각형 모서리 속도 기본값은 5.0mm/s이며, 측정된 공진이 약 20~25Hz 미만인 경우 소프트웨어 보정보다는 프레임 자체를 보강해야 함을 의미합니다.

QIDI 기계는 Klipper 포크 버전으로 출고되므로 이러한 튜닝 도구는 프린터 인터페이스를 통해 사용할 수 있습니다. QIDI 사진관 별도의 설치가 필요하지 않습니다. 속도는 모션 시스템이 뒤쪽에서 보정된 경우에만 사용할 수 있습니다. 저희는 천장의 위치를 ​​테스트했습니다. FDM 프린팅, 속도 600mm/s.

교정 진단표: 증상부터 단계까지

부품에 표시된 내용과 해당 부품을 담당하는 교정 단계를 일치시키십시오. 이렇게 하면 애초에 잘못되지 않았던 부분을 다시 교정하는 수고를 덜 수 있는 가장 빠른 방법입니다.

재보정은 얼마나 자주 해야 하나요?

몇 달에 한 번 또는 100~200시간 인쇄할 때마다, 그리고 하드웨어를 변경한 직후에 기본 교정 점검을 실행하십시오. 모든 단계에 동일한 간격이 필요한 것은 아닙니다.

작업 과정을 기록하세요. 날짜, 단계, 이전 값, 새 값, 그리고 사용한 테스트 프린트를 기록하십시오. 3개월 후에 품질이 저하될 경우, 기록을 통해 무엇이 변경되었는지 파악할 수 있으므로 처음부터 다시 시작할 필요가 없습니다. RepRap 캘리브레이션 위키 로그를 기기별 상세 기록으로 확장하려는 경우 유용한 참고 자료입니다.

한 번의 출력으로 전체 장비 검증

교정된 프린터를 가장 빠르게 단일 검사하는 방법은 3DBenchy를 사용하는 것입니다. 선체 검사는 브리징을, 굴뚝 검사는 미세 구조 냉각을, 선수 검사는 돌출부를 테스트하며, 치수가 공개되어 있어 추측이 아닌 정확한 측정을 할 수 있습니다. 각 측정값이 무엇을 의미하는지는 본문에서 자세히 다룹니다. 3DBenchy 해석 가이드.

Benchy에서 결함 위치를 파악할 수 없는 경우, 다음 단계부터 시작하십시오. 일반적인 문제 해결 가이드 그리고 책임 있는 단계로 되돌아가십시오. 특히 표면적인 결과물에 대해서는, 눈에 보이는 레이어 라인을 줄이는 것 같은 문제의 마무리 측면을 다룹니다. 그리고 기계가 보정되었지만 성능을 최대한 끌어올리고 싶을 때, 견고한 프레임과 적절하게 조정된 모션 시스템을 갖춘 프린터 매주 재조정이 필요한 제품보다 훨씬 오랫동안 교정 상태를 유지합니다.

3D 프린터 캘리브레이션 관련 자주 묻는 질문

3D 프린터는 얼마나 자주 보정해야 하나요?

100~200시간 출력 후 또는 몇 달마다 (둘 중 먼저 도래하는 시점) 전체 캘리브레이션을 실행하고, 노즐 교체, 익스트루더 재조립, 빌드 플레이트 교체 또는 벨트 정비 후에는 즉시 재캘리브레이션을 수행하십시오. 새로운 필라멘트 브랜드 또는 재질을 사용할 때마다 유량과 온도를 다시 설정해야 합니다.

3D 프린터를 어떤 순서로 보정해야 하나요?

베드 레벨 및 Z축 오프셋, 압출기 스텝, 유량, 온도, 리트랙션, 치수 정확도, 그리고 가속도 순으로 조정해야 합니다. 각 단계는 바로 위의 단계들이 정확하다는 가정하에 진행됩니다. 예를 들어, 압출기 스텝 전에 유량을 보정하면 압출기의 오차가 유량 값에 반영되어 결국 두 단계를 모두 다시 수행해야 합니다.

압출기 스텝 수를 mm 단위로 어떻게 보정하나요?

필라멘트를 익스트루더 입구에서 120mm 위쪽에 표시하고, 느린 이송 속도로 100mm를 압출한 후 남은 길이를 측정합니다. 새로운 mm당 스텝 수는 현재 mm당 스텝 수에 100을 곱한 값을 실제로 압출된 거리로 나눈 값입니다. Klipper에서는 이와 동일한 값이 회전 거리이며, F60으로 50mm를 압출한 후 측정 결과를 기준으로 이전 값을 조정하여 계산합니다.

내 교정 큐브가 20mm가 아닌 이유는 무엇입니까?

펌웨어 업데이트 전에 메커니즘을 점검하십시오. 벨트가 헐거워졌거나, 풀리 고정 나사가 제대로 조여지지 않았거나, 베드 또는 캐리지에 유격이 있는 경우 모두 치수 오차가 발생하며, 이는 스케일링 팩터로만 가려질 수 있습니다. 여러 큐브에서 동일한 오차가 반복적으로 발생하고 메커니즘이 견고하다면 펌웨어에서 축별 스케일링 보정을 적용하십시오.

조립된 상태로 배송된 3D 프린터도 보정(캘리브레이션)이 필요한가요?

네, 하지만 작업량은 훨씬 적습니다. 조립된 기계는 보통 압출기 단계와 치수 정확도가 공장에서 설정되어 출고되므로, 사용자가 해야 할 작업은 주로 Z축 오프셋, 재료별 유량 및 온도 조정입니다. 단일벽 큐브와 교정 큐브를 사용하여 공장에서 설정된 값을 한 번 검증하여 기준값을 파악해 두세요.

베드 레벨링과 Z-오프셋의 차이점은 무엇인가요?

베드 레벨링은 플레이트를 툴헤드의 이동면과 평행하게 만들거나, 펌웨어가 보정할 수 있도록 편차를 매핑합니다. Z 오프셋은 노즐 끝이 해당 평면 위로 얼마나 떨어져 있는지를 설정합니다. 자동 베드 레벨링은 첫 번째 부분만 처리하고 두 번째 부분은 처리하지 않기 때문에 메쉬가 완벽한 프린터라도 첫 번째 레이어가 제대로 출력되지 않을 수 있습니다.

유량은 어떻게 보정하나요?

외벽이 하나인 개방형 큐브를 상단 레이어 없이 출력하고, 벽면의 여러 위치를 측정하여 평균값을 구합니다. 새로운 유동 백분율은 현재 유동 백분율에 목표 선폭을 곱한 후 측정된 벽면 두께로 나눈 값입니다. 유동은 재료의 특성이므로, 이 결과를 프린터 프로필이 아닌 필라멘트 프로필에 저장합니다.

잘못된 보정으로 3D 프린터가 손상될 수 있나요?

일부 오류는 문제를 일으킬 수 있습니다. Z축 오프셋이 너무 낮게 설정되면 노즐이 빌드 플레이트에 부딪혀 용지를 긁거나 프로브 마운트가 변형될 수 있습니다. 벨트 장력이 너무 세면 모터 베어링에 무리가 가고, 모터 전류가 너무 높게 설정되면 드라이버가 과열됩니다. 대부분의 보정 오류는 출력물 손실로 끝나지만, 위의 세 가지 오류는 하드웨어 고장을 초래할 수 있으므로 단계적으로 수정해야 합니다.