3D 프린팅을 위해 필라멘트를 건조시키는 방법

축축한 필라멘트로 3D 프린팅을 하면 출력 품질이 떨어지거나 프린터가 손상될 수 있는 등 여러 문제가 발생할 수 있습니다. 대부분의 필라멘트는 공기 중의 수분을 흡수하는 경향이 있어 출력 성능에 영향을 미칩니다. 출력물에 이상한 얼룩이 생기거나, 끈이 너무 많이 생기거나, 레이어 접착력이 약해지는 현상이 나타날 수 있습니다. 이러한 문제들은 비교적 간단한 프로젝트를 실망스러운 경험으로 만들 수 있습니다. 다행히 필라멘트를 건조하고 출력 결과를 개선하는 효율적인 방법이 있습니다. 상업용 건조기부터 자체 제작 장비까지, 다양한 소재의 출력 품질을 향상시키기 위해 필라멘트를 건조하게 유지하는 다양한 방법을 살펴보겠습니다.

3D 프린팅에서 건조 필라멘트의 중요성

습기: 인쇄 품질의 적

젖은 필라멘트는 3D 프린팅에서 많은 문제를 일으킬 수 있습니다.이 필라멘트가 가열되면 내부의 수분이 증기로 변하여 인쇄된 플라스틱에 거품이 생기거나, 압출이 일정하지 않게 되거나, 때로는 인쇄 중에 터지는 소리가 나는 등의 증상이 나타납니다.

필라멘트가 축축해지는 이유

사실 대부분의 3D 프린팅 재료는 시간이 지남에 따라 필라멘트의 폴리머 사슬 사이에 물 분자가 들어가면서 공기 중 수분을 흡수합니다. 재료마다 수분을 흡수하는 속도가 다르며, 재료의 종류와 주변 습도에 따라 달라집니다.

습식 필라멘트의 4가지 주요 징후

인쇄하기 전에 젖은 필라멘트를 발견할 수 있는 경우가 많습니다.

• 둔한 외관: 젖은 필라멘트는 마른 필라멘트보다 덜 반짝거릴 수 있습니다.
• 취성 증가: 습한 필라멘트는 더 쉽게 끊어지는 경향이 있습니다.
• 인쇄 결함: 과도한 끈 현상, 층 접착력 저하 또는 거품이 있는 인쇄물은 필라멘트가 젖었음을 나타낼 수 있습니다.
• 특이한 인쇄 소리: 젖은 필라멘트로 인쇄할 때 지글지글 소리나 터지는 소리가 들릴 수 있습니다.

이러한 징후를 인식하면 습기 문제를 일찍 해결하는 데 도움이 되며, 3D 프린팅 작업에서 시간과 재료를 절약할 수 있습니다.

필라멘트의 종류와 수분 민감도

모두가 아니다 3D 프린팅 필라멘트 습기에 반응하는 정도는 모두 동일합니다. 습도에 대한 민감도는 매우 클 수 있으며, 이는 습도에 따라 처리 및 보관 방법이 달라집니다.

수분을 많이 필요로 하는 필라멘트: 나일론 및 TPU

나일론과 TPU는 습기 민감도 측면에서 1위를 차지합니다. 이 필라멘트들은 습한 공기에 노출되면 몇 시간 안에 엄청난 양의 물을 흡수할 수 있습니다.

나일론은 강하고 유연한 경향이 있지만, 습기에 가장 민감한 소재 중 하나입니다. 습한 환경에 노출되면 무게의 최대 10%까지 물을 흡수할 수 있습니다. 이로 인해 수분 함량이 높아져 심각한 인쇄 품질 문제가 발생할 수 있으며, 기포 발생 및 실링 현상 발생 가능성과 더불어 층 접착력 저하가 발생할 수 있습니다.

TPU는 또한 흡습성이 매우 높습니다. 탄성 필라멘트 습기가 있으면 표면이 불완전해지고 유연성이 일정하지 않은 인쇄물을 생산할 수 있습니다.

중간층 소재: PETG 및 PLA

PETG는 나일론이나 TPU보다 습기에 강하지만, 시간이 지남에 따라 인쇄 품질에 영향을 줄 만큼 충분한 물을 흡수할 수 있습니다. 습한 공기에 몇 주 동안 노출되면 습기 오염 징후가 나타날 수 있습니다.

PLA는 다루기 가장 쉬운 필라멘트 중 하나로 여겨지지만, 여전히 어느 정도 흡습성이 있습니다. PETG보다 수분 흡수 속도가 느리지만, 장기간 부적절하게 보관하면 문제가 될 수 있습니다.

내습성 필라멘트: ABS

ABS는 흡습성이 낮은 필라멘트 중 하나입니다. 다른 일반적인 3D 프린팅 소재에 비해 습기를 훨씬 느리게 흡수합니다.하지만 ABS가 습기 관련 문제에 면역이 있다는 것은 아닙니다. 이 소재조차도 습도가 높은 환경에서는 장시간에 걸쳐 충분한 물을 흡수할 수 있으므로 인쇄 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.

방법 1: 상업용 필라멘트 건조기 사용

상업용 필라멘트 건조기 정비사

상업용 필라멘트 건조기는 제어된 열과 공기 순환을 이용하여 3D 프린팅 재료의 수분을 제거합니다. 이러한 장치는 일반적으로 가열 소자, 공기 순환을 위한 팬, 그리고 필라멘트 스풀을 고정하는 챔버로 구성됩니다. 열은 필라멘트 내부의 수분을 증발시키고, 순환하는 공기는 수분을 흡수하여 재료를 효과적으로 건조시킵니다.

다양한 재료에 대한 최적 설정

건조 온도와 시간은 필라멘트 종류에 따라 다릅니다. 다음은 간단한 참고 표입니다.

재료	온도(°C/°F)	건조 시간(시간)
인민해방군	45-50/113-122	4-6
PETG	65-70/149-158	4-6
나일론	70-80/158-176	8-12
TPU	40-50/104-122	4-6
ABS	60-70/140-158	4-6

이는 일반적인 지침입니다. 최적의 설정은 브랜드와 특정 제형에 따라 다를 수 있으므로 필라멘트 제조업체의 권장 사항을 항상 확인하세요.

방법 2: 오븐에서 필라멘트 건조

오븐 선택

온도 조절이 정밀한 오븐을 선택하세요. 대류 오븐은 공기 순환이 잘 되어 사용하기 좋습니다. 오염을 방지하려면 조리 공간과 오븐을 분리하여 사용하세요.

건조 과정

필라멘트에 맞는 온도로 오븐을 예열하세요.

• 필라멘트를 양피지로 느슨하게 감싸거나 깨끗한 쟁반 위에 올려놓습니다.
• 필라멘트를 오븐에 넣고 여러 개의 스풀이 서로 닿지 않도록 주의합니다.
• 필라멘트 유형에 따라 타이머를 설정하세요.
• 과열이나 변형을 방지하기 위해 가끔씩 점검하세요.
• 건조 후, 필라멘트를 오븐에서 천천히 식힙니다.
• 식힌 필라멘트를 건조제와 함께 밀폐 용기에 보관하세요.

오븐 건조는 효과적이지만 세심한 관리가 필요합니다. 항상 특정 필라멘트에 대한 제조업체의 지침을 따르세요.

방법 3: 식품 건조기를 사용하여 필라멘트 건조

탈수기 조정하기

건조기에서 식품 트레이를 꺼내고 필라멘트 스풀 홀더를 채우세요. 스풀 사이에 약간의 공간을 두어 공기가 자유롭게 흐르고 균일하게 건조될 수 있도록 하세요. 필요한 경우 내열성 소재를 사용하여 건조기용 스풀 홀더를 맞춤 제작하여 최대 간격을 확보할 수 있습니다.

온도 및 시간 설정

필라멘트 종류에 따라 온도를 설정하세요. PLA의 경우 45~50°C에서 4~6시간 동안 건조해야 합니다. PETG의 경우 약 65°C에서 4~6시간, 나일론의 경우 70°C에서 12시간 이상 건조해야 합니다. 필라멘트가 아직 마르지 않았다면 시간을 줄여서 건조하고, 필라멘트가 마르지 않았다면 건조 시간을 점차 늘려가세요. 정확한 설정은 필라멘트 제조업체에 문의하세요.

장단점

식품 건조기의 장점으로는 가격이 저렴하고, 작동이 간편하며, 균일하고 부드러운 가열이 가능하다는 점이 있습니다. 하지만 몇 가지 단점도 있습니다. 대부분의 모델은 제한된 온도 범위만 제공하기 때문에 모든 종류의 필라멘트에 적합하지 않을 수 있습니다. 또한, 큰 스풀은 일부 건조기에는 맞지 않을 수 있습니다.식품과 필라멘트 모두에 탈수기를 사용하는 경우 교차 오염의 위험이 있습니다.

식품 건조기는 저렴한 건조 솔루션을 제공하지만, 특정 필라멘트 유형에 적합한지 확인하려면 모델의 최대 온도를 확인하세요.

방법 4: DIY 필라멘트 건조 솔루션

건조제 챔버 만들기

밀폐 용기로 간단한 건조실을 만드세요. 바닥에 건조제 비드나 봉지를 깔아주세요. 건조제 위에 작은 망사 받침대를 설치하여 필라멘트 스풀을 고정하세요. 용기를 밀봉하고 서늘하고 건조한 곳에 보관하세요. 이 방법은 시간이 걸리지만 모든 유형의 필라멘트에 안전합니다.

실리카겔 패킷 사용

필라멘트 스풀을 여러 개의 실리카겔과 함께 다시 밀봉할 수 있는 비닐 봉지에 넣으세요. 밀봉하기 전에 최대한 공기를 빼주세요. 이는 이미 마른 필라멘트를 유지하거나, 약한 필라멘트가 습기를 흡수했을 때 유용합니다. 지속적인 효과를 위해 실리카겔 봉지를 정기적으로 교체하거나 재생하세요.

히트 박스 만들기

나무나 플라스틱 상자에 저와트 전구나 히팅 패드와 온도계를 넣은 히팅 박스를 준비하세요. 상자 바닥에 히팅 엘리먼트를 고정하고, 그 위에 필라멘트 스풀을 놓을 작은 선반을 마련한 후, 과열을 방지하기 위해 온도를 주의 깊게 모니터링하세요. 이렇게 하면 사용자가 제어할 수 있는 여지가 더 넓어지지만, 완전히 부주의해질 필요는 없습니다.

특정 3D 프린팅 소재에 대한 필라멘트 건조 지침

PLA: 저온, 단시간 건조

PLA는 40~45°C에서 4~6시간 동안 건조합니다. PLA는 다른 필라멘트에 비해 습기에 덜 민감하지만, 건조해도 손상되지 않습니다. 50°C 이상의 온도에서는 사용하지 마십시오. 변형될 수 있습니다. 식품 건조기 또는 낮은 온도의 오븐도 약한 열로 충분히 구워낼 수 있습니다.

PETG: 중온, 중시간 건조

PETG를 65°C에서 4~6시간 동안 건조합니다. PLA에 비해 PETG는 수분을 더 쉽게 흡수합니다. 더 높은 온도에서 건조해야 하지만, 70°C를 넘지 않도록 주의하세요. 일반적으로 PETG는 필라멘트 건조기나 제어가 잘 되는 오븐에서 건조하는 것이 가장 좋습니다.

나일론: 고온, 장시간 건조 공정

나일론은 70~80°C에서 12~24시간 동안 건조하세요. 나일론은 흡습성이 매우 높아 철저한 건조가 필요합니다. 폴리카보네이트와 같은 다른 습기에 민감한 소재도 유사한 요건을 충족해야 합니다. 최상의 결과를 얻으려면 전용 필라멘트 건조기나 주의 깊게 모니터링되는 오븐을 사용하세요.

유연한 필라멘트: 부드럽고 장시간 건조

TPU와 같은 건조 유연 필라멘트 40~50°C에서 4~6시간 동안 건조합니다. 이러한 소재는 습기에 민감하지만 고온에서는 변형될 수 있습니다. 건조 온도를 낮추고 건조 시간을 길게 설정하세요. 유연한 필라멘트에는 식품 건조기나 저온 오븐이 적합합니다.

필라멘트가 건조되었는지 확인하는 세 가지 방법

1. 필라멘트 표면 검사

필라멘트 표면이 무광택이면 일반적으로 건조되었음을 나타냅니다. 필라멘트가 제대로 건조되면 색상과 질감이 균일해야 합니다. 필라멘트에 기포나 불규칙한 부분이 있는지 확인하십시오. 이는 필라멘트에 여전히 수분이 남아 있음을 나타낼 수 있습니다. 때로는 육안 검사만으로는 충분하지 않을 수 있습니다.

2. 체중 감량 측정

건조 전후의 필라멘트 스풀의 무게를 측정하십시오. 무게 감소는 수분 손실을 나타냅니다. 대부분의 필라멘트의 경우, 무게가 약 0.2~0.5% 감소하면 필라멘트가 충분히 건조되었음을 나타냅니다. 정확한 측정을 위해서는 정밀 저울을 사용해야 하며, 특히 스풀이 작은 경우에는 더욱 그렇습니다.

3. 테스트 인쇄 수행

이미 마른 필라멘트로 작은 테스트 인쇄를 해보세요.인쇄 상태가 좋아지는지, 예를 들어 끈 현상이 줄고, 표면 결함이 줄어들고, 층 접착력이 향상되는지 살펴보세요. 아직 건조하지 않은 필라멘트와 인쇄물을 비교해 보세요. 문제가 지속되면 추가 건조가 필요할 수 있습니다.

인쇄 중 습기 흡수를 방지하기 위한 전략

1. 활성 스풀에 필라멘트 드라이 박스 사용

인쇄하는 동안 필라멘트를 건조 상자에 보관하세요. 이러한 용기는 건조제나 활성 제습 기능을 통해 낮은 습도를 유지합니다. 대부분의 건조 상자에는 필라멘트가 프린터에 직접 공급되는 방식이 있어 주변 습기에 노출되는 것을 줄여줍니다. 예산이 빠듯하다면 필라멘트 공급구가 있는 밀폐 용기와 건조제 팩을 사용하여 건조 상자를 임시로 마련할 수 있습니다.

2. 인쇄 환경 습도 제어

인쇄 공간의 습도를 최소한으로 유지하세요. 제습기는 대부분의 필라멘트의 상대 습도를 50% 미만으로 유지할 수 있습니다. 습도계를 사용하여 현재 습도를 측정할 수 있습니다. 프린터를 케이스에 넣어두면 나일론이나 TPU처럼 습기에 매우 민감한 소재를 위한 환경을 조성할 수 있습니다.

3. 정기적인 유지 관리 점검 수행

필라멘트의 수분 흡수를 주기적으로 점검하세요. 주로 질감, 색상, 그리고 취성 변화를 확인하세요. 스풀의 무게를 주기적으로 측정하여 수분 증가가 감지되었는지 확인하세요. 필라멘트 재고에 회전 시스템을 구축하여 장기간 노출되기 전에 가장 오래된 스풀을 사용하세요. 보관 용기의 건조제는 일반적으로 몇 달마다 또는 색상 변화가 있을 때 정기적으로 교체하세요.

더 나은 3D 프린트를 위해 필라멘트를 건조하게 유지하세요!

3D 프린팅 필라멘트의 적절한 건조 및 보관 조건은 고품질 출력에 매우 중요합니다. 상업용 건조기, 오븐, 식품 건조기, 또는 직접 만든 제품 등 어떤 제품을 사용하든 가장 중요한 것은 출력 중 재료를 일정한 건조 상태로 유지하는 것입니다. 정기적인 점검과 적절한 보관은 수분 재흡수를 방지합니다. 이렇게 하면 출력 결함을 줄일 수 있습니다. 필라멘트의 수명을 연장하다3D 프린팅의 스트레스를 줄여보세요. 최상의 결과를 얻으려면 필라멘트 건조를 3D 프린팅의 표준 과정으로 삼으세요.