키가 큰 인쇄물의 층 분리와 균열의 원인은 무엇입니까?

3D 프린팅에서 흔히 발생하는 문제입니다. 키가 큰 물체에 수평 균열이 생겨 때로는 물체가 완전히 갈라지기도 합니다. 이러한 문제를 층 분리 또는 박리 현상은 인쇄된 층이 서로 제대로 결합되지 않을 때 발생합니다.키가 큰 모델은 하단의 냉각된 층과 상단에서 압출되는 뜨거운 새 층 사이의 온도 차이가 크기 때문에 이 문제에 특히 취약합니다. 이 가이드에서는 이 문제의 원인을 설명하고 이를 방지하기 위한 명확한 해결책을 제시합니다.

냉각이 인쇄물을 깨뜨리는 힘을 생성하는 방식

키가 큰 인쇄물이 갈라지는 유일한 이유는 플라스틱이 식으면서 수축되기 때문입니다.. 이러한 수축 작용은 인쇄물 자체 내부에 강력한 위쪽으로 당기는 힘을 생성합니다. 다음에 나오는 모든 해결책은 이 힘을 관리하는 다른 방법일 뿐입니다.

내부 스트레스라고 알려진 파괴적인 힘이 어떻게 축적되는지 직접 살펴보겠습니다.

인쇄물 하단의 첫 번째 층은 식으면서 수축합니다. 그런 다음 그 위에 놓인 새롭고 뜨거운 층 또한 식으면서 수축합니다. 하지만 수축하면서 이미 굳어진 층을 위로 끌어당깁니다. 인쇄물이 커질수록 이 위로 끌어당기는 힘은 층층이 쌓여 엄청나게 강해집니다.

이로 인해 인쇄물 내부에 끊임없는 줄다리기가 발생합니다. 층을 분리하는 내부 응력과 층을 고정하는 층간 접착력("용접")이 서로 맞물리면서, 당기는 힘이 이기는 순간 균열이 발생합니다.

따라서 문제는 명확합니다. 균열을 방지하려면 저울의 저울추를 자신에게 유리하게 기울여야 합니다. 이는 내부 응력을 줄이거나 층간 접착력을 높여야 함을 의미합니다.다음 섹션에서는 이러한 균형을 약화시키는 일반적인 실질적인 실수를 간략히 설명하고 이를 수정하기 위한 구체적인 해결책을 제시합니다.

원인 #1: 통풍과 차가운 공기가 인쇄물을 너무 빨리 식힙니다.

이는 긴 출력물에서 레이어 분리가 발생하는 가장 흔한 이유입니다. 프린터 주변 공기가 너무 차갑거나 외풍이 심하면 모델을 분리하는 내부 응력이 급격히 증가합니다.

급속 냉각이 내부 응력을 생성하는 이유

실내 온도가 조절되지 않으면 새로 인쇄된 각 층이 너무 빨리 냉각됩니다. 이러한 급속한 냉각은 수축률을 극대화하고, 이는 결국 인쇄물 내부의 파괴적인 인장력을 극대화합니다. 이러한 현상으로 인해 ABS처럼 수축률이 높은 소재는 야외에서 인쇄하기가 거의 불가능합니다. 추운 환경은 층 분리가 발생하기 위한 정확한 조건을 생성합니다..

이 문제를 식별하는 방법

다음과 같은 증상이 나타나면 추운 환경이 주요 문제라는 것을 거의 확신할 수 있습니다.

• 인쇄가 진행되는 동안 갑자기 균열이 나타납니다.
• 때로는 층이 무너지면서 "펑" 하는 소리가 들립니다.
• 이 문제는 추운 방에서나 프린터가 창문, 문 또는 에어컨 통풍구 근처에 있을 경우 눈에 띄게 심각해집니다.

가장 좋은 해결책: 인클로저 사용

가장 효과적인 솔루션은 프린터를 인클로저 내부에 두는 것입니다.인클로저는 프린트 베드에서 발생하는 열을 가두어 모델 주변에 안정적이고 따뜻한 공기층을 형성합니다. 이렇게 높아진 주변 온도는 프린트하는 동안 전체 물체를 훨씬 더 따뜻하게 유지합니다. 프린트 바닥과 윗면 사이의 온도 차이를 최소화함으로써 내부 수축력을 크게 줄여 레이어가 서로 단단히 융합되도록 합니다. 이를 위해 현재 프린터 위에 별도의 인클로저 커버를 씌우거나, 다음과 같이 이미 통합 인클로저가 포함된 프린터를 선택할 수 있습니다. 프린터에서 QIDI 기술.

원인 #2: 부품 냉각 팬이 너무 공격적입니다.

그 부분은 냉각 팬 날카로운 디테일과 깔끔한 ​​오버행을 위해서는 필수적이지만, 너무 높게 설정하면 층 간의 결합력이 심각하게 약해져 균열이 발생할 수 있습니다. 이는 팬이 층 간의 적절한 용접을 방해하기 때문입니다.

과도한 냉각으로 인해 균열이 발생하는 이유

우수한 층 접착력의 목표는 뜨겁고 녹은 플라스틱 층을 아래 층 위에 얹어 열이 두 층을 하나의 튼튼한 조각으로 융합시키는 것입니다. 부품 냉각 팬이 고속으로 작동하면 새 층이 즉시 급속 냉각됩니다. 이러한 빠른 응고로 인해 새로운 층이 이전 층에 제대로 녹지 않습니다.그 결과, 나중에 열 수축으로 인한 내부 힘에 의해 쉽게 찢어질 수 있는 약하고 표면적인 결합이 형성됩니다.

이 문제를 식별하는 방법

이 문제는 환경 문제보다 더 미묘할 수 있습니다. 주요 지표는 다음과 같습니다.

• 인쇄물은 시각적으로 깨끗하고 치수적으로 정확해 보이지만 구조적으로는 매우 약합니다.
• 균열은 인쇄 과정 중이 아니라 인쇄가 완료되고 실온으로 완전히 식은 후에 나타나는 경우가 많습니다.

해결책: 슬라이서의 팬 속도 조정

슬라이서 소프트웨어에서 팬 설정을 변경하면 이 문제를 해결할 수 있습니다. 두 가지 주요 방법이 있습니다.

1. 팬 속도 줄이기: 추운 날씨에 PLA와 같은 범용 필라멘트를 사용할 경우, 팬 속도를 100%로 설정할 필요가 없는 경우가 많습니다. 팬 속도를 30~50%로 낮춰 보세요. 이렇게 하면 레이어 강도를 저하시키지 않고도 고품질 디테일을 위한 충분한 냉각 효과를 얻을 수 있습니다.
2. 특정 재료에 대해 팬 끄기: 온도에 매우 민감하고 휘어지기 쉬운 재료의 경우, 예: ABS, ASA나일론의 경우, 부품 냉각 팬을 완전히 끄는 것이 가장 좋습니다. 유일한 예외는 다리나 가파른 돌출부와 같이 처짐을 방지하기 위해 필요한 중요한 부분에서 슬라이서가 팬을 켜도록 허용하는 경우입니다.

원인 #3: 노즐이 충분히 뜨거워서 강한 용접이 이루어지지 않음

층이 강하게 결합되도록 하려면 필라멘트는 그 아래 층과 적절하게 융합할 수 있을 만큼 충분히 뜨거워야 합니다.노즐 온도가 너무 낮게 설정된 경우, 첫 번째 레이어부터 약한 인쇄물이 생성되어 압력을 받으면 쉽게 갈라질 수 있습니다.

강력한 용접에 충분한 열이 필요한 이유

적절한 층 접합에는 뜨겁고 압출된 플라스틱이 이전 층의 표면을 약간 다시 녹여서 두 층 사이에 강한 용접을 만들어야 합니다. 인쇄온도가 너무 낮으면 필라멘트가 반고체 상태로 압출됩니다.. 아래층과 제대로 융합할 만큼 열에너지가 충분하지 않습니다. 층이 서로 용접되는 대신, 서로 겹쳐져 있어 층간 접착력이 본질적으로 떨어집니다.

이 문제를 식별하는 방법

이 문제의 가장 분명한 징후는 출력물이 전반적으로 약해지는 것입니다. 하중을 많이 받지 않는 작은 모델에서도 마찬가지입니다. 출력물의 높이와 관계없이 손으로 쉽게 층을 분리할 수 있다면, 출력물의 온도가 원인일 가능성이 높습니다. 출력물이 약해 보이고 손톱으로도 층이 분리되는 경우가 있습니다.

해결책: 더 나은 용접을 위해 노즐 온도를 높이세요

이 문제를 해결하는 것은 간단하며 슬라이서의 온도 설정에서 해결할 수 있습니다.

1. 온도를 단계적으로 증가시키세요: 간단한 테스트로 노즐 온도를 5°C 높이고 소량의 테스트 인쇄를 실행해 보세요. 레이어 간 접착력이 눈에 띄게 향상될 때까지 5°C씩 온도를 계속 높여 보세요.
2. 온도 타워 인쇄(권장): 특정 필라멘트 스풀에 적합한 온도를 찾는 가장 좋은 방법은 "온도 타워"를 출력하는 것입니다. 이는 다양한 높이에서 서로 다른 온도로 자동 출력하는 특수 보정 모델입니다. 이를 통해 타워를 물리적으로 테스트하여 어떤 온도가 가장 강력한 층 결합을 제공하는지, 그리고 외관은 좋은지 정확히 확인할 수 있습니다.

원인 #4: 3D 프린터의 압출량이 부족합니다.

과소 압출은 프린터가 견고하고 강한 층을 만드는 데 충분한 플라스틱을 밀어내지 못한다는 것을 의미합니다.이러한 재료 부족으로 인해 약하고 다공성 구조가 생겨 쉽게 파손될 수 있는데, 이는 온도 때문이 아니라 적절한 결합을 형성할 만큼의 플라스틱이 부족하기 때문입니다.

과소 압출로 인해 레이어가 약해지는 이유

강력한 접착력을 위해서는 두껍고 녹은 플라스틱 층을 그 아래 층과 융합되도록 깔아야 합니다. 프린터가 과소 압출하는 경우, 필라멘트 층이 너무 얇아져 틈이 생길 수 있습니다. 단단하고 균일한 층을 형성할 재료가 부족할 뿐만 아니라, 이전 층에 단단히 접합할 수 있는 재료도 부족합니다. 이로 인해 출력물 전체가 근본적으로 약하고 스펀지 같은 구조로 변하게 됩니다.

과소 압출을 식별하는 방법

과소 압출의 징후는 일반적으로 실패 지점뿐만 아니라 인쇄물 전체에서 나타납니다. 다음과 같은 단서를 찾아보세요.

• 파손 지점은 깨끗한 균열이라기보다는 스펀지나 천공된 분리처럼 보입니다.
• 윗면과 벽면의 필라멘트 선 사이에 틈이 보입니다.
• 이 인쇄물은 벽이 얇거나 불완전하며, 일반적으로 거칠고 미완성된 표면 질감을 가지고 있습니다.

저압출을 수정하는 방법

과소 압출 문제를 해결하려면 프린터가 적정량의 재료를 압출하고 있는지 확인해야 합니다. 다음 단계를 순서대로 따르세요.

1. 압출기 보정(E-Steps): 이것은 압출에 있어 가장 중요한 보정입니다. 보정 E-스텝 프린터 소프트웨어에서 필라멘트 100mm를 요청하면 익스트루더 모터가 실제로 정확히 100mm를 밀어내도록 합니다. 이렇게 하면 하드웨어적인 문제 해결이 가능합니다.
2. 슬라이서의 흐름 속도 증가: E-steps가 올바르면 슬라이서의 "유량" 또는 "압출 배수" 설정을 사용하여 미세 조정할 수 있습니다. 예를 들어 100%에서 103%로 약간 높이면 지정된 것보다 약간 얇은 필라멘트를 보정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
3. 부분 노즐 막힘 확인: 갑작스럽거나 간헐적인 과소 압출 또는 심지어 압출 중단 부분적으로이다 막힌 노즐최근 인쇄 품질이 저하된 경우 "콜드 풀"을 수행하거나 노즐 청소 바늘을 사용하여 잠재적인 막힘을 제거하세요.

원인 #5: 필라멘트가 습기를 흡수했습니다.

많은 공통 3D 프린팅 필라멘트 흡습성이 있다즉, 스펀지처럼 작용하여 공기 중의 수분을 쉽게 흡수합니다. 이렇게 축축한 필라멘트를 인쇄하면 갇힌 수분이 층 접착력을 저하시키고 부품 전체를 약화시키는 문제를 일으킵니다.

습기가 있는 필라멘트가 인쇄물을 깨지기 쉽게 만드는 이유

습기가 갇힌 필라멘트가 뜨거운 노즐에 들어가면 물이 즉시 끓어오르고 격렬하게 증기로 변합니다.이 작은 폭발은 플라스틱 압출 라인 내에 기포와 공기 주머니를 생성합니다. 이러한 공극은 층들이 서로 결합할 수 있는 표면적을 크게 줄입니다. 결과적으로 부품은 층 라인이 약해질 뿐만 아니라, 부서지기 쉽고 구조적으로 손상됩니다.

"젖은" 필라멘트를 식별하는 방법

인쇄 과정에서 젖은 필라멘트의 영향을 종종 듣고 볼 수 있습니다.

• 청각적 단서: 갇힌 물이 증발하면서 노즐에서 뚜렷한 쉿쉿거리는 소리, 터지는 소리, 딱딱거리는 소리가 들립니다.
• 시각적 단서: 인쇄물 표면이 매끄럽지 않습니다. 대신 거칠고, 보풀이 많거나, 심지어는 뾰족한 자국이 남을 수 있습니다.

해결책: 필라멘트 건조

이 문제를 해결하는 유일한 방법은 인쇄하기 전에 플라스틱 스풀의 습기를 제거하는 것입니다. 가장 신뢰할 수 있는 방법은 다음과 같습니다.

• 전용을 사용하여 필라멘트 건조기.
• 재료에 맞는 적절한 온도로 설정된 식품 건조기를 사용합니다.

이 단계는 다음과 같은 재료에 절대적으로 중요합니다. PETG, TPU, ABS, 특히 나일론단 몇 시간 만에 공기 중의 성능을 저하시키는 수분을 상당량 흡수할 수 있기 때문입니다.

더욱 강력한 레이어 결합을 위해 균형을 바꾸세요!

키가 큰 지문의 균열은 거의 항상 단일 전투로 인해 발생합니다. 냉각 플라스틱의 위쪽으로 당기는 힘과 층을 함께 고정하는 결합 강도의 차이이 가이드의 각 솔루션은 이러한 어려움을 극복하는 데 도움이 됩니다. 인쇄 환경, 팬 속도, 노즐 온도를 제어하면 접착 강도를 높이는 동시에 파괴력을 체계적으로 줄여 강력하고 안정적인 인쇄물을 얻을 수 있습니다.