3D 프린트의 상단 레이어를 매끄럽게 만드는 방법

3D 프린팅 후처리 방법은 사용하는 재료와 원하는 결과물에 따라 달라집니다. 사포질은 모든 FDM 플라스틱에 효과적이며 비용도 거의 들지 않습니다. 아세톤 증기 평활화는 ABS와 ASA 소재에만 효과가 있지만, 레이어 라인을 완전히 제거해 줍니다. 필러 프라이머와 스프레이 페인트를 사용하면 어떤 재료에서든 레이어 라인을 감출 수 있습니다. 다림질과 더 미세한 레이어 높이 설정은 문제가 발생하기 전에 해결해 줍니다.

이 가이드는 선택 단계입니다. 어떤 방법을 선택해야 하는지, 각 방법이 현실적으로 어떤 결과를 가져오는지, 비용은 얼마인지, 그리고 각 방법이 어떤 문제를 일으킬 수 있는지 알려줍니다. 두 개의 별도 가이드에서는 개별 프로세스에 대해 자세히 다룹니다. PLA 샌딩 및 광택 작업 단계별 설명, 그리고 ABS용 아세톤 증기 평활화.

어떤 마무리 방법을 사용해야 할까요?

출력에 사용한 플라스틱 종류, 원하는 마감 처리, 그리고 부품 하나당 소요할 시간 등 세 가지 요소를 고려하여 최적의 방법을 선택하세요. 아래 표는 선택 과정을 간소화한 자료입니다. 비용은 소모품 비용만 포함하며, 손바닥 크기의 부품을 기준으로 계산되었습니다.

이 표에서 딱 한 줄만 기억해야 한다면, 샌딩은 절대 실패하지 않고 예상치 못한 결과를 가져오지 않는 방법이며, 증기 평활화는 레이어 경계를 숨기는 것이 아니라 제거하는 유일한 방법이라는 점입니다.

"매끄럽다"는 말은 실제로 무엇을 의미할까요?

표면 거칠기는 Ra로 측정되며, 이는 표면 프로파일과 평균선 사이의 산술 평균 편차로 마이크로미터(μm) 단위로 표시됩니다. 0.2mm 레이어 높이로 제작된 FDM 방식의 부품은 일반적으로 수직 벽면에서 수십 마이크로미터의 Ra 값을 나타냅니다. 사출 성형된 일반 소비자용 플라스틱은 보통 이보다 한 자릿수 더 미세합니다. 자세한 정의는 다음에서 확인할 수 있습니다. 표면 거칠기 참조 페이지.

실질적인 예로, 세 가지 별개의 결함이 "미흡"하다고 판정되었고, 각각 다른 수정이 필요합니다.

• 레이어 라인 압출 성형 과정에서 발생하는 수평 띠 모양은 적층 구조에서 나타납니다. 더 얇은 층을 만들거나, 다림질, 샌딩 또는 증기 평활화 처리를 할 수 있습니다.
• 계단식 얕은 곡선과 돔 형태의 계단식 구조가 문제입니다. 적응형 레이어 높이 및 부품 방향 설정이 슬라이서에서 이를 해결하고, 사후 샌딩 작업으로 수정할 수 있습니다.
• 멍 자국, 여드름, 그리고 봉합 흉터 이는 압출 과정에서 발생하는 결함이지 표면 거칠기가 아닙니다. 아무리 샌딩 작업을 해도 근본적인 원인은 해결되지 않으며, 수축 및 이음매 배치가 중요합니다. 레이어 라인 감소 가이드 인쇄 단계 설정에 대해 자세히 다룹니다.

사포질: 모든 것에 효과적인 방법

샌딩은 모든 FDM 소재에 적용 가능하고, 먼지 마스크 외에 별도의 환기 장비가 필요 없으며, 샌딩 작업 범위를 지속적으로 제어할 수 있는 유일한 마감 방법입니다. 다만, 가장 느린 방법이기도 합니다.

연마 입자 크기는 220 → 400 → 800 순으로 사용해야 하며, 광택을 원한다면 1200 → 2000 순으로 사용해야 합니다. 각 입자 크기 단계에서 이전 단계의 흠집이 완전히 제거되어야 다음 단계로 넘어갈 수 있습니다. 단계를 건너뛰면 깊은 흠집이 남게 되어, 다음 단계의 고운 사포로 연마해도 완전히 제거되지 않습니다. 연마 입자 크기 번호는 미국 CAMI와 유럽 FEPA("P"로 표시)라는 두 가지 상반된 기준을 따르며, 220 이상부터는 두 기준이 달라집니다. P400 시트는 400 시트와 같은 것이 아닙니다..

800방 이상의 사포로 물사포질을 하면 연마재가 깨끗하게 유지되고 PLA 소재가 열에 의해 번지는 것을 방지할 수 있습니다. 물에 주방세제를 한 방울 떨어뜨려 사용하세요. 코팅 처리를 하지 않을 부분은 물사포질을 하지 마세요. 물이 이음새를 통해 충전재에 스며들면 완전히 마르는 데 며칠이 걸립니다.

피해야 할 실수: 벽면 루프가 2개인 부품을 샌딩하는 경우, 0.4mm 노즐과 0.42mm 선폭을 사용하면 대략 0.84mm의 벽면 두께가 나옵니다. 220방 사포로 강하게 샌딩하면 0.1~0.2mm가 빠르게 제거되어 내부 채움재까지 뚫고 나올 수 있습니다. 샌딩할 부품은 벽면이 4개인 구조로 출력하세요.

아세톤 증기 평활화: 광택 효과 (단, ABS 및 ASA 재질에만 해당)

아세톤 증기 평활화는 ABS 또는 ASA 부품의 가장 바깥쪽 몇 마이크론 층을 용해시켜 표면 장력에 의해 평평하게 만들어 층간 경계선을 마모시키는 대신 제거합니다. PLA, PETG, PC, 나일론 또는 TPU에는 효과가 없습니다. 이러한 폴리머는 아세톤에 제대로 용해되지 않으므로, 이 방법을 사용하면 부품이 젖게 될 뿐입니다.

이 공정은 무인으로 진행되며 비용이 저렴하여 해당 재료에 가장 효과적인 마감 방법입니다. 또한 실제 취급이 필요한 공정이기도 합니다. 아세톤 이 물질은 인화점이 약 -20°C로 매우 가연성이 높으며, OSHA는 노출 한계 및 취급 지침을 발표하고 있습니다. 아세톤의 화학 데이터 시트. 환기가 잘 되는 공간에서 작업하고, 발화원으로부터 멀리 떨어뜨려 놓으며, 증기 발생을 가속화하기 위해 가열 챔버나 열풍기를 절대 사용하지 마십시오.

세밀한 디테일이 손실될 수 있습니다. 약 1mm 획 두께의 텍스트, 날카로운 모서리, 실의 끝부분은 20분 이상 노출 시 눈에 띄게 흐려집니다. ABS 증기 평활화 전체 과정 안내 이 문서에서는 용기 설치, 노출 시간 및 가스 방출 기간을 다룹니다.

퍼티, 프라이머, 페인트: 모든 결점을 감춰주는 마감재

필러 프라이머는 고형분 함량이 높은 스프레이 프라이머로, 건조되면서 표면의 얕은 결함을 메워주어 부품 재료를 제거하지 않고도 매끄러운 표면을 만들 수 있도록 해줍니다. 코스프레 소품, 모형 키트 등 치수 정확도보다 최종 외관이 중요한 부품 제작에 일반적으로 사용됩니다.

작업 과정은 다음과 같습니다. 400방 사포로 샌딩 후, 필러 프라이머를 얇게 두 번 도포하고, 600방 사포로 다시 샌딩합니다. 사선 조명 아래에서 검사하고, 선이 보이지 않을 때까지 반복합니다. 마지막으로 컬러 코팅과 클리어 코팅을 진행합니다. 0.2mm 두께로 출력된 부품의 경우, 이 과정을 두세 번 반복하는 것이 일반적입니다.

모든 코팅에 걸쳐 0.1~0.3mm 정도의 두께 증가를 예상하십시오. 마찰식 또는 나사식 결합 부위의 경우, 이 정도 두께 증가는 결합력을 떨어뜨릴 수 있으므로 스프레이 도포 전에 해당 표면을 마스킹하십시오.

에폭시 코팅: 광택과 방수 기능을 한 번에 구현

2액형 에폭시 수지는 두껍고 자체 평탄화되는 광택 코팅을 형성하여 도포선(레이어 라인)을 가려주고 방수 기능을 제공합니다. 야외용 기능성 부품, 테이블탑 지형물, 그리고 물에 젖을 수 있는 모든 제품에 사용되는 표준 마감재입니다.

제조사에서 제시한 비율대로 무게를 맞춰 혼합한 후, 얇게 붓으로 도포하고 처음 20분 동안은 턴테이블 위에 올려놓고 부품을 회전시켜 도포층이 흘러내리지 않도록 합니다. 얇게 두 번 도포하는 것이 두껍게 한 번 도포하는 것보다 항상 효과적입니다. 경화는 일반적으로 실온에서 12~24시간 정도 소요되며, 최종 결과물은 영구적입니다. 에폭시 코팅은 샌딩 작업을 통해 제거할 수 없으며, 제거하려면 아래 표면이 손상될 수 있습니다.

인쇄 단계 평활화: 사람들이 건너뛰는 무료 옵션

가장 저렴한 마무리 작업은 출력 시작 전 슬라이서 프로그램에서 이루어집니다. 세 가지 설정이 대부분의 작업을 처리합니다.

• 레이어 높이. 두께를 0.20mm에서 0.12mm로 줄이면 수직 벽면의 줄무늬 현상이 거의 절반으로 줄어들지만, 인쇄 시간은 40~90% 증가합니다.
• 적응형(가변) 레이어 높이. 곡선 부분에만 가는 층을, 직선 벽면에는 굵은 층을 적용합니다. 이렇게 하면 시간 소모를 줄이면서 시각적인 효과를 극대화할 수 있습니다.
• 다리미질. 마지막으로 뜨거운 노즐을 사용하여 평평한 윗면을 지나가는 압출이 없거나 적은 패스를 통해 인접한 압출물의 윗면을 녹여 붙입니다. 이는 수평 윗면에만 영향을 미치며 수직 벽에는 아무런 영향을 주지 않습니다. (프루사의) 다림질 매개변수 참조 흐름 및 간격 값을 명확하게 설명하고 있으며, 우리 자신의 다림질 방법 안내 커버즈 QIDI 스튜디오 구현.

기계의 강성이 여기서 가장 중요한 요소입니다. 공진과 벨트의 느슨함은 모서리 부근에서 울리는 소리로 나타나며, 아무리 후처리를 해도 울리는 소리를 깔끔하게 제거할 수 없습니다. 마치 파동을 사포질해서 더 평평한 파동으로 만드는 것과 같습니다. 입력 셰이핑 기능이 있는 견고한 CoreXY 프레임(예: ...)이 바로 그 역할을 합니다. QIDI 맥스4 또는 동봉된 2분기, 처음 시작했던 표면을 원하는 상태에 더 가깝게 유지해줍니다.

재료별 선택

플라스틱 종류에 따라 동일한 도구에 대한 반응이 매우 다릅니다. 작업을 시작하기 전에 폴리머 종류에 맞는 방법을 선택하십시오.

패턴을 주목하세요: 용매 평활화는 비정질 고분자 요령입니다. ABS와 ASA는 아세톤에 의해 손상되기 때문에 매끄러워집니다. 반결정성 및 내화학성 플라스틱은... 엔지니어링 필라멘트 제품군 반응하지 않는다는 점이 바로 기능 부품에 유용하게 사용되는 특성입니다.

마무리 노력이 헛수고가 되는 곳

표면 문제 중 일부는 인쇄 결함이 거칠기라는 가면을 쓴 것일 수 있으며, 이러한 문제를 후처리하는 것은 비용 낭비입니다. 사포질을 하기 전에 다음 사항들을 먼저 확인하세요.

• 상단 표면에 압출 불량으로 인한 틈이 발생했습니다. 상단 솔리드 레이어를 4~5개 정도 쌓고, 상단 인필 겹침은 약 20% 정도로 합니다. 틈이 있는 상단 레이어를 사포질하면 틈이 더 벌어집니다. 채움 가이드 견고한 상판을 지탱하는 데 필요한 밀도를 포함합니다.
• 첫 번째 층에 코끼리 발이 있습니다. Z축 오프셋과 첫 번째 레이어의 찌그러짐을 수정하세요. 슬라이서에서 모따기를 하는 데는 비용이 들지 않지만, 손으로 플레어를 다듬는 데는 부품당 10분이 소요됩니다.
• 휘어지거나 들뜬 모서리. 휘어진 부분을 샌딩하여 평평하게 만들면 휘어진 부분이 더 얇아집니다. 이는 연마제가 아니라 챔버 온도와 베드 접착력으로 해결됩니다.
• 일렬로 늘어선 Z자형 이음매가 눈에 띕니다. 무작위 또는 정렬된 이음매 배치, 또는 스카프/닦아내기 설정을 통해 문제를 수동으로 제거하는 대신 위치를 조정할 수 있습니다.

나머지 툴킷은 노력 정도에 따라 순차적으로 나열하면 다음과 같습니다. 완벽한 후처리 가이드 필요한 도구를 사용하여 각 기술을 단계별로 진행합니다. 필라멘트 자체도 대부분의 사람들이 예상하는 것보다 훨씬 중요합니다. 무광 마감은 유광 마감이 드러내는 레이어 라인을 가려주고, QIDI 필라멘트 범위 둘 다 포함합니다.

현실적인 시간 및 비용 예산

후가공 비용은 소모품이 아닌 본인의 인건비에 따라 결정됩니다. 손바닥 크기의 부품 하나를 원자재 출력부터 각 후가공 단계까지 제작하는 데 드는 비용은 다음과 같습니다.

새틴 마감을 위해 손으로 작업하는 데 약 한 시간이 걸리므로, 일괄 처리가 중요합니다. 220방 사포로 다섯 개를 샌딩하고, 그 다음 다섯 개를 400방 사포로 샌딩하는 식으로 진행하세요. 이렇게 하면 준비 및 정리 비용은 한 번만 지불하면 됩니다. 만약 개인적인 용도가 아닌 판매용 부품을 제작하는 경우, 0.12mm 해상도의 프린터로 출력하세요. 현재 프린터 라인업 그리고 연마 단계를 완전히 건너뛰게 됩니다. 추가 인쇄 시간은 무인으로 처리되지만, 여러분의 시간은 그렇지 않습니다.

자주 묻는 질문

아세톤으로 PLA 표면을 매끄럽게 할 수 있나요?

아니요. PLA는 아세톤에 거의 녹지 않기 때문에 아세톤 증기에 노출되면 표면이 젖고 약간 흐릿해질 뿐 매끄러워지지 않습니다. PLA 표면 처리에는 사포질, 프라이머 도포 또는 에폭시 코팅이 적합합니다. 일부 취미 활동가들은 에틸 아세테이트나 PLA 전용 평활화 용액을 사용하기도 하지만, 결과가 일정하지 않고 디테일 손실이 발생할 수 있습니다.

3D 프린팅 작업에 어떤 사포를 먼저 사용해야 할까요?

0.2mm 레이어 높이로 출력한 부품은 220방 사포부터 시작하고, 0.12mm 또는 그보다 더 미세한 레이어 높이로 출력한 경우에는 320~400방 사포를 사용하세요. 180방보다 거친 사포는 재료가 너무 빨리 제거되어 원하는 모서리 부분이 평평해질 수 있습니다. 220방 → 400방 → 800방 순으로 사포를 사용하고, 균일한 무광택이 아닌 광택을 원하는 경우에만 1200방과 2000방 사포를 사용하세요.

다림질을 하면 옷감을 겹쳐 입은 자국이 사라지나요?

다림질 기능은 평평한 수평면만 매끄럽게 해줍니다. 세로 벽면처럼 레이어 경계선이 가장 눈에 띄는 부분에는 아무런 효과가 없습니다. 명판이나 평평한 뚜껑의 윗면에는 매우 유용하지만, 곡선형 화병에는 적합하지 않습니다. 벽면의 경계선을 줄이려면 레이어 높이를 낮추거나 레이어 높이 조절 기능을 사용하세요.

ABS 부품은 아세톤으로 표면을 매끄럽게 처리한 후 얼마나 오랫동안 가스를 방출해야 합니까?

ABS 부품을 매끄럽게 가공한 후에는 통풍이 잘 되는 곳에서 최소 24시간 동안 건조시킨 다음 만지십시오. 도색이나 접착 전에는 48시간 동안 건조시키는 것이 좋습니다. 표면은 용매가 부드러워진 막에서 완전히 빠져나가기 훨씬 전에 건조된 것처럼 느껴지며, 그 시간 동안 묻은 지문은 영구적으로 남게 됩니다.

더 정밀하게 인쇄하는 것이 더 저렴할까요, 아니면 더 많이 사포질하는 것이 더 저렴할까요?

더 정밀하게 출력하는 것이 거의 항상 더 저렴합니다. 출력 시간은 자동으로 진행되지만, 샌딩 시간은 수동으로 처리해야 하기 때문입니다. 레이어 높이를 0.20mm에서 0.12mm로 절반으로 줄이면 어차피 밤새도록 지켜보지 않아도 되는 출력 시간이 두 시간 정도 늘어날 수 있지만, 부품 하나당 10~15분의 수동 샌딩 시간을 절약할 수 있습니다. 샌딩은 완전한 광택이나 도색된 표면처럼 레이어 높이로는 얻을 수 없는 마감이 필요할 때만 유리합니다.

사포질을 하면 3D 프린팅 부품이 약해질까요?

사포질은 FDM 부품의 하중을 지탱하는 외벽 부분에서 재료를 제거하기 때문에, 지나치게 사포질을 하면 강도가 떨어집니다. 외곽선이 두 개인 부품의 경우, 0.2mm를 깎아내면 벽 두께의 약 4분의 1이 줄어듭니다. 구조적인 부품은 사포질을 할 경우 외곽선을 네 개 이상 사용하여 출력하고, 얇은 부분이나 나사 구멍에는 거친 사포를 사용하지 마세요.