3D 프린팅의 정확도를 향상시키는 방법

3D 프린팅 기어가 매끄럽게 맞물리거나 맞춤형 케이스가 제대로 닫히려면 치수가 정확해야 합니다. 이것이 바로 프린팅 정확도의 목표이며, 이는 세 가지 요소로 요약됩니다. 정확한 측정, 깨끗한 표면 마감, 모든 인쇄에서 일관된 결과. 이것이 부품을 진정으로 유용하게 만드는 요소입니다. 정확도 향상은 단일 소프트웨어 조정이 아니라, 하드웨어, 설정, 재료 및 인쇄 환경티.

1. 작업에 적합한 프린터 선택

프린터의 기술은 정밀함의 기반입니다. 다양한 유형은 매우 다른 결과를 낳기 때문에, 원하는 출력물에 맞춰 하드웨어를 선택하는 것이 가장 좋습니다.

• 용융 증착 모델링(FDM): 안 FDM 3D 프린터 가장 널리 사용되는 형태이며, 플라스틱 필라멘트를 겹겹이 쌓아 녹이는 방식으로 작동합니다. 비용이 저렴하고 일반 프로토타입 제작에 적합하지만, 정밀도는 최대 ±0.5mm에 불과합니다. 겹겹이 ​​쌓인 선이 눈에 띄고, 미세한 디테일은 손실됩니다.
• 광조형(SLA): 이 프린터는 레이저를 사용하여 액상 레진을 경화시켜 훨씬 더 세밀한 디테일과 고광택 표면 마감을 구현합니다. 따라서 보석이나 미니어처처럼 일반적으로 ±0.15mm 이내의 정확도를 요구하는 매우 정밀한 모델에 적합합니다.
• 선택적 레이저 소결(SLS): SLS 프린터는 레이저를 사용하여 분말 플라스틱을 융합합니다. 장점은 물체가 주변 소재에 의해 지지되기 때문에 특별한 지지 구조물이 필요하지 않다는 것입니다. 이 기술은 견고하고 복잡한 부품에 적합하며, 정확도는 약 ±0.3mm입니다.

기본 기술 외에도 프린터의 물리적 구조는 매우 중요한 역할을 합니다. 무겁고 튼튼한 프레임으로 제작된 프린터는 진동이 적어 일반적인 인쇄 오류를 방지합니다. 마찬가지로, 선형 레일, 벨트와 같은 우수한 모션 구성 요소도 중요합니다. 스테퍼 모터—프린트 헤드가 정밀하게 이동하여 정확한 부품을 만들 수 있게 해줍니다.

2. 프린터를 정기적으로 보정하세요

당신의 것을 유지하려면 3D 프린터 정확한 교정을 위해서는 정기적으로 교정을 수행해야 합니다. 이는 일회성 설정이 아니라 지속적인 프로세스입니다. 가장 중요한 점검 사항은 다음과 같습니다.

• 프린트 베드 수평 맞추기: 노즐이 전체 빌드 표면에 걸쳐 올바르고 일관된 높이에 있는지 확인합니다.
• 압출기 교정(E-steps): 프린터가 필요한 양의 필라멘트를 정확하게 밀어내는지 확인하세요.
• 축 이동 확인: X, Y, Z축이 올바른 거리로 이동하는지 확인합니다.

교정을 확인하는 쉬운 방법은 다음과 같습니다. 교정 큐브(20mm 큐브)를 인쇄합니다.인쇄 후 디지털 캘리퍼스를 사용하여 측정하세요. 측정값이 정확하지 않으면 프린터 펌웨어의 특정 설정을 조정하여 보정할 수 있습니다. 또한 다음 사항을 확인하는 것이 좋습니다. 펌웨어 업데이트 때때로 제조업체에서 성능 향상을 위한 지원을 제공하기도 합니다.

3. 슬라이서 설정 최적화

하드웨어가 잘 보정되면 다음 단계는 최적화하는 것입니다. 슬라이서 소프트웨어슬라이서는 3D 모델을 프린터용 지침으로 변환하며, 설정은 최종 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. 다음과 같은 주요 설정에 집중하는 것이 좋습니다.

• 인쇄 속도 및 레이어 높이: 인쇄 속도가 느리면 플라스틱이 제대로 냉각될 시간이 더 길어져 날카로운 모서리와 미세한 디테일을 유지하는 데 도움이 됩니다. 마찬가지로, 레이어 높이가 낮을수록(e.g., 0.2mm 대신 0.12mm로 조정하면 표면 마감이 더 매끄러워집니다. 하지만 이 두 가지 조정 모두 인쇄 시간을 증가시킵니다.
• 유량: 이 설정(압출 배수라고도 함)은 압출되는 필라멘트의 양을 미세하게 조절합니다. 출력물이 약간 크게 나오거나 표면에 얼룩이 생긴다면 출력 속도가 너무 빠른 것일 수 있습니다. 층 사이에 틈이 보인다면 출력 속도가 너무 느린 것일 수 있습니다.
• 취소: "스트링잉"을 방지하려면 (모델의 각 부분 사이에 있는 얇은 플라스틱 가닥) 프린터가 필라멘트를 약간 뒤로 당깁니다. 출력물에 이러한 줄이 보이면 수축 설정을 조정해야 할 수 있습니다.
• 냉각: 프린터 팬의 적절한 냉각은 매우 중요합니다. 플라스틱 층을 빠르게 응고시켜 돌출부의 처짐을 방지하고 깨끗한 브릿지를 만드는 데 필수적입니다.

이러한 설정에 적합한 균형을 찾으려면 작은 테스트 인쇄물을 여러 번 시험해 보는 것이 필요합니다. 한 번에 한두 가지 세부 조정을 하는 것이 어떤 것이 효과적인지 확인하는 가장 효과적인 방법입니다.

4. 고품질 소재를 사용하세요

선택하는 재료는 프린터 교정만큼 중요합니다. 저가 필라멘트나 레진은 종종 일관성이 부족하여 완벽한 출력물의 정확도를 떨어뜨릴 수 있습니다.

재료의 일관성에 집중

을 위한 FDM 인쇄가장 중요한 요소는 일관된 필라멘트 직경입니다. 고품질 필라멘트 엄격한 허용 오차로 (e.g., ±0.02mm)는 더 큰 허용 오차를 가진 저렴한 제품보다 훨씬 더 균일하게 압출됩니다.e.g., ±0.05mm), 이는 더 나은 치수 정확도로 직접 이어집니다.

재료를 올바르게 보관하세요

재료를 보관하는 방법 또한 중요합니다. 대부분 FDM 필라멘트 공기 중의 습기를 흡수하여 핫엔드에서 펑 하고 지글지글 소리가 납니다. 이는 표면 마감을 손상시키고 부품을 약화시킵니다. 필라멘트는 항상 밀폐 용기나 건조제 팩이 들어 있는 전용 건조 상자에 보관하십시오. SLA 레진은 자외선에 민감하므로 원래 불투명 병에 담아 서늘하고 어두운 곳에 보관해야 합니다.

5. 인쇄 환경 제어

프린터 주변의 환경은 인쇄 품질에 놀라운 영향을 미칠 수 있습니다. 가장 중요한 두 가지 요소는 온도와 진동입니다.

뒤틀림을 방지하기 위한 온도 관리

실내 온도의 급격한 변화는 특정 플라스틱에 영향을 미칠 수 있습니다., 특히 ABS, 고르지 않게 냉각되어 뒤틀립니다. 이로 인해 인쇄물 모서리가 베드에서 떨어져 부품이 손상됩니다. 프린터 주변에 보호 덮개를 사용하면 안정적이고 따뜻한 환경이 조성되어 뒤틀림을 크게 줄이고 레이어 접착력을 향상시킵니다.

더 깨끗한 표면을 위해 진동을 줄이세요

진동은 인쇄 품질의 또 다른 일반적인 적입니다.프린터가 흔들리는 책상 위에 놓여 있다면, 이러한 움직임은 인쇄물에 표면 결함으로 나타납니다. 첫 번째 단계는 프린터를 단단하고 평평한 표면에 놓는 것입니다. 안정성을 높이기 위해, 진동을 흡수하기 위해 두꺼운 콘크리트 포장재 위에 프린터를 놓고 그 아래에 폼 매트를 깔아두는 것이 널리 사용되고 효과적인 방법입니다.

6. 소프트웨어를 사용하여 하드웨어 문제를 해결하세요

최신 프린터 펌웨어에는 사소한 하드웨어 결함을 자동으로 보정하여 정확도를 크게 향상시킬 수 있는 고급 기능이 포함되어 있는 경우가 많습니다.

자동 침대 수평 조절(ABL)

이것은 표준적이고 매우 편리한 기능입니다. ABL 시스템 센서를 사용하여 빌드 플레이트의 여러 지점을 스캔하고 표면 맵을 디지털 방식으로 구축했습니다. 프린터는 이 맵을 활용하여 초기 몇 겹의 인쇄 과정에서 노즐 높이를 아주 미세하게 설정합니다. 이렇게 하면 베드 자체가 완전히 수평이 아니더라도 완벽한 인쇄 기반을 제공합니다.

선형 진행/압력 진행

이러한 고급 기능은 프린터가 노즐 내부의 필라멘트 압력을 관리하는 데 도움이 됩니다. 가속 및 감속 중 흐름을 지능적으로 제어합니다.이를 통해 프린터는 훨씬 더 날카로운 모서리와 더욱 균일한 선을 생성할 수 있습니다. 그 결과, 더욱 선명한 디테일과 전반적인 정밀도가 눈에 띄게 향상됩니다.

7. 후처리로 치수 조정

때로는 완벽한 핏을 얻으려면 인쇄가 완료된 후 작업이 필요합니다. 특히 매우 엄격한 공차가 필요한 부품의 경우 더욱 그렇습니다. 후처리는 이러한 정밀도 차이를 최종적으로 줄이는 방법입니다. 일반적인 방법은 다음과 같습니다.

• 샌딩: 표면을 매끄럽게 하고 부품의 치수를 미세하게 조정하는 가장 간단한 방법입니다.
• 드릴링 또는 리밍: 완벽한 크기의 구멍을 만들려면 구멍을 약간 작게 설계하는 것이 가장 좋습니다. 그런 다음 드릴이나 리머를 사용하여 구멍을 정확한 최종 치수로 가공할 수 있습니다.
• 경화(SLA용): 수지 프린트의 경우, 완전한 강도와 치수 안정성을 얻으려면 UV 조명 하에서 적절한 후경화가 필수입니다.
• 어닐링(FDM용): PLA와 같은 일부 플라스틱을 오븐에서 조심스럽게 가열하면 인쇄 과정에서 발생하는 내부 응력을 완화하여 부품의 장기적 안정성을 향상시킬 수 있습니다.

어떤 방법을 사용하든 항상 디지털 캘리퍼스나 마이크로미터를 사용하여 작업물을 측정하세요. 이렇게 하면 실수로 너무 많은 재료를 제거하지 않고도 원하는 정밀도를 얻을 수 있습니다.

8. 인쇄를 염두에 두고 디자인하세요

정확한 부품을 얻는 가장 효과적인 방법 중 하나는 설계 단계부터 정확하게 만드는 것입니다. 아무리 많은 보정이나 소프트웨어 조정을 수행하더라도, 본질적으로 인쇄하기 어려운 부품은 결코 정확할 수 없습니다. 이러한 선견지명적인 접근 방식은 일반적으로 다음과 같이 알려져 있습니다. "적층 제조를 위한 설계"(DfAM). 주요 원칙 중 일부는 다음과 같습니다.

• 허용 오차를 위한 설계: 서로 맞물리는 부품을 설계할 때는 적절한 간격을 두고 설계해야 합니다. 예를 들어, 10mm 페그는 10mm 구멍에 맞지 않습니다. 잘 맞으려면 아주 작은 간격(프린터에 따라 보통 0.2mm에서 0.4mm)이 있어야 합니다.
• 오버행 관리: 프린터는 재료가 처지기 시작하기 전까지 각도를 일정 수준까지만 만들 수 있습니다. 가능하면 돌출부가 45도 각도 미만이 되도록 설계하십시오. 지저분한 지원 구조의 필요성을 피하십시오.
• 기능 크기 존중: 모든 프린터는 출력 가능한 가장 작은 형상에도 한계가 있으며, 이는 주로 노즐 크기에 따라 결정됩니다. 프린터가 안정적으로 복제하기에는 벽이 너무 얇거나 디테일이 너무 미세한 것은 모델링하지 마세요.
• 수축 보상: ABS와 같은 특정 소재는 냉각 시 수축합니다. CAD 프로그램에서 모델을 정확한 비율로 확대하여 이러한 수축을 직접 보정할 수 있습니다.

하드웨어, 재료, 슬라이서 설정과 완벽하게 호환됩니다. 생산 방식에 맞춰 잘 설계된 부품은 후속 공정을 더욱 원활하게 진행하고 정확한 인쇄를 가능하게 합니다.

정밀하고 정확한 부품을 제작하세요!

3D 프린트 정확도를 얻는 것은 단 하나의 마법 같은 설정을 발견하는 문제가 아닙니다. 이는 방법론과 일관성의 함수입니다. 올바른 하드웨어 조립 작업이 완료되고 적절하게 보정되도록 유지하려면 슬라이서 설정 최적화 당신이 할 수 있는 한, 좋은 품질의 재료를 사용하여, 그리고 인쇄 프로세스를 염두에 두고 부품 설계, 정확한 부품을 안정적으로 재현할 수 있습니다.모든 단계를 제어함으로써 "충분히 비슷한" 인쇄물을 받는 것에서 정확히 본인이 만든 것과 똑같은 인쇄물을 받는 것으로 전환할 수 있습니다.