3D 프린트 자료를 어떻게 줄이나요?

3D 프린터가 값비싼 필라멘트를 소모하는 모습을 보면 레이어를 쌓을 때마다 돈이 낭비되는 것처럼 느껴질 수 있습니다. 이 글에서는 3D 프린팅 워크플로의 세 가지 중요한 측면, 즉 디자인 수정, 슬라이서 설정 조정, 그리고 스마트 프린팅 방식을 통해 재료 사용량을 최적화하는 방법을 중점적으로 다룹니다. 이 세 가지 영역은 컨셉부터 최종 출력까지 전체 프로세스를 나타내며, 재료 소비를 완벽하게 제어할 수 있도록 해줍니다.

1단계: 3D 프린트 재료 절감을 위한 부품 설계

디자인은 3D 프린팅 워크플로에서 첫 번째이자 가장 큰 영향을 미치는 단계입니다. 이 단계에서 변경 사항을 적용하면 일반적으로 기능 저하를 최소화하면서 재료 비용을 최대로 절감할 수 있습니다.

중공 솔리드 모델

대부분의 3D 모델은 기본적으로 완전히 솔리드 상태이지만, 그럴 필요는 거의 없습니다. 충분한 벽 두께를 유지하면서 내부 캐비티를 생성하여 재료 필요량을 크게 줄일 수 있습니다. CAD 소프트웨어나 Meshmixer와 같은 전용 도구의 "셸" 기능을 활용하세요.

주요 고려 사항: 재료, 크기 및 응력 요구 사항을 기반으로 최소 실행 가능 벽 두께를 결정합니다. 수지 배수(SLA/DLP) 또는 공기 배출을 위한 탈출구를 포함합니다. 지지대 제거 (FDM).

비중요 영역 간소화

비하중 지지 부분에서 선택적으로 재료를 제거합니다.

• 스트레스가 적은 구역에 컷아웃이나 채널을 추가합니다.
• 견고한 충전재 대신 격자 구조를 구현하여 재료 사용량을 크게 줄였습니다.
• 고급 CAD 소프트웨어에서 사용 가능한 토폴로지 최적화를 활용하여 구조적 무결성에 기여하지 않는 영역의 재료를 분석하고 제거합니다.

지원 요구 사항 최소화

지지 구조물은 자재 낭비를 유발하고 후처리 과정을 복잡하게 만듭니다. 다음과 같은 방법으로 자재 낭비를 줄이도록 설계하십시오.

• 지지대 없이 인쇄되는 날카로운 돌출부를 모따기 또는 필렛으로 변환
• 45도 규칙을 따르면 FDM 프린터 (수직에서 45° 미만의 돌출부는 종종 지지되지 않은 상태로 인쇄됨)
• 최적의 방향을 위해 복잡한 모델을 섹션으로 분할한 다음 인쇄 후 조립합니다.

추가 설계 최적화

모든 특징의 필요성과 두께를 고려하세요. 기능적인 요소는 추가하지 않고 재료만 소모하는 장식적인 요소는 제거하세요. 가능하면 부품 크기를 약간 줄이거나 여러 개의 작은 부품을 하나의 인쇄 작업으로 결합하여 접착 구조(챙/치마)를 공유하세요.

2단계: 3D 인쇄 재료 사용량을 줄이기 위한 슬라이서 설정 최적화

슬라이더 설정은 설계 최적화 후 재료 절감을 위한 한 단계 높은 수준을 제공합니다. 이 설정은 재료 사용량에 큰 영향을 미치며, 프린터가 각 레이어를 생성하는 방식을 정확하게 정의합니다.

채우기 매개변수 사용자 정의

인쇄물의 내부 구조는 충전재에 있으며, 이는 재료 절약 효과가 뛰어납니다. 외관이나 저응력 부품의 경우 밀도를 5~20%로 낮추고, 강도가 중요한 용도에는 더 높은 비율(50%)을 사용하십시오. "큐빅 서브디비전"이나 "라이트닝"과 같이 대부분의 내부 부분을 희소하게 유지하고 상단 지지대에 필요한 부분에는 재료를 집중시키는 효과적인 디자인을 선택하십시오.

벽 및 표면 설정 세부 조정

인쇄물의 외피는 벽, 즉 경계로 구성됩니다. 구조적 안정성을 위해 필요한 최소 크기로 잘라야 합니다. 세 개 이상의 벽 대신 두 개의 벽만 사용해도 충분합니다. 마찬가지로, "필로우" 현상이나 눈에 띄는 충전재를 방지할 만큼만 사용하고, 상하부 층의 두께를 최적화할 수 있도록 충분한 강도를 확보해야 합니다. 층을 줄일 때마다 재료 사용량이 직접 줄어듭니다.

지원 구조 최적화

디자인이 지지대를 막을 수 없는 경우, 기존 격자 패턴 대신 나무나 유기적 지지대를 사용하여 재료적 발자국을 최소화합니다.내부 지지대가 필요하지 않은 경우, 지지대 밀도를 최소 유효 수준으로 낮추고 "터칭 빌드플레이트" 옵션을 사용하세요. 표면 마감이 손상될 수 있는 중요하지 않은 영역에는 지지대 차단재를 적용하고, 돌출 각도 기준을 약간 낮춰 일반적으로 지지대 수를 줄이세요.

최소 접착 보조제 선택

불필요한 재료 사용 없이 인쇄 안정성을 보장하는 가장 가벼운 접착 기술을 선택하세요. 모델에 닿지 않고 노즐을 프라이밍하는 스커트는 재료 소모를 줄입니다. 재료가 많이 필요한 래프트는 까다로운 형상이나 문제가 있는 재료에만 사용하고, 바닥이 좁은 작품에는 브림을 활용하세요. 워핑 경향. 접착력이 더 필요할 경우 너비/두께를 기능적 최소값으로 설정하세요.

3단계: 3D 인쇄 재료 사용량을 줄이기 위한 스마트 인쇄 관행 구현

디자인과 슬라이서 설정 외에도, 재료 소비량은 일반적인 인쇄 방식에 따라 크게 달라집니다. 이러한 기술은 전체 인쇄 공정을 최적화하고 폐기물을 줄이는 데 도움이 됩니다.

지원 감소를 위한 전략적 순환

프린트 베드에서 모델의 방향은 지지대 재료 수요에 큰 영향을 미칩니다. 인쇄하기 전에 슬라이서의 미리보기 기능을 사용하여 여러 방향을 확인하세요. 지지대와 돌출부를 최소화하는 각도를 찾기 위해 여러 번 회전해 보세요. 일반적으로 45도 회전만으로도 큰 지지대를 제거하여 후처리 시간과 재료를 절약할 수 있습니다.

더 얇은 디자인을 위한 더 강한 소재

당신이 사용하는 경우 더 강력한 3D 프린터 필라멘트 (좋다 PETG, ABS, 또는 아사 표준 PLA 대신) 더 두꺼운 PLA와 동등한 강도를 유지하면서 더 얇은 벽이나 더 적은 충전재로 부품을 설계할 수 있습니다. parts.This 다양한 재료의 특성을 이해하고 이러한 지식을 설계 결정에 통합하는 것이 필요합니다.

무게 절감을 위한 저밀도 재료

밀도가 높은 소재는 같은 부피에 더 많은 질량을 의미합니다. 밀도가 낮은 필라멘트를 선택하면 (강도 요구 사항을 충족하는 경우) 여러 부품을 제조할 때 사용되는 전체 플라스틱 무게를 줄이는 데 도움이 되며, 이는 대량 생산 시 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다.

정기 E-step 교정

프린터가 필요한 필라멘트 수만큼 정확하게 출력되도록 압출기 단계를 자주 보정하세요. 이렇게 하면 과도한 압출(플라스틱이 너무 많아 재료가 낭비되는 현상)과 과소 압출(부품이 약해지고 고장이 발생하는 현상)을 방지할 수 있습니다. 모든 출력물은 기본적인 100mm 압출 테스트를 통해 발견하고 수정할 수 있는 차이의 영향을 받을 수 있습니다.

정기적인 노즐 유지 관리

3D 프린터 노즐을 자주 청소하고 마모된 노즐을 교체하면 부분적인 막힘이나 고르지 않은 압출로 인한 출력 불량을 방지하는 데 도움이 됩니다. 노즐을 잘 관리하면 재료 흐름이 일정하게 유지되어 출력 불량으로 재료가 낭비되는 것을 방지할 수 있습니다.

적절한 필라멘트 보관

필라멘트는 습기 흡수로 인한 인쇄 품질 저하를 방지하기 위해 건조제를 포함한 밀폐 용기에 보관하십시오. 인쇄 중 젖은 필라멘트는 증기를 발생시켜 펑핑, 고르지 않은 압출, 그리고 레이어 접착력 저하를 유발합니다. 이는 종종 인쇄 불량 및 재료 낭비로 이어집니다.

더 적은 재료로 더 많이 인쇄하세요!

감소 3D 프린트 소재 소비는 디자인, 슬라이싱, 그리고 프린팅 기술에 대한 조율된 대응을 요구합니다. 품질 저하 없이 필라멘트 사용량을 줄이려면 모델 내부를 비우고, 지지대를 줄이고, 충전 설정을 극대화하고, 장비를 양호한 상태로 유지해야 합니다. 이러한 방법은 유용한 인쇄물을 생산하고 비용을 절감하며 환경에 미치는 영향도 줄입니다. 모든 워크플로우 단계의 기술을 혼합하면 재료 효율성이 자연스럽게 향상되어 모든 작업 처리 방식이 변화합니다.