복합재료 컬러 리소판 인쇄의 역학

컬러 리소페인은 흰색 바탕 위에 반투명 청록색, 자홍색, 노란색 필라멘트를 쌓아 올려 빛이 통과할 때 색이 차감되도록 하는 방식입니다. 사진 품질은 세 가지 요소에 따라 좌우됩니다. 0.08mm의 층 높이, 투과 거리가 알려진 필라멘트, 그리고 5000K 이상의 주광색 광원입니다.

기존의 흑백 세피아 리소페인에서 풀컬러 출력으로의 전환은 재료 과학과 기계적 정밀도 측면에서 진정한 도약입니다. 액체 잉크를 분사하는 종이 프린터와 달리, 다중 소재 FDM 시스템은 미세한 정밀도로 고체 폴리머를 층층이 쌓고 빛을 이용하여 잉크를 혼합해야 합니다. 이 가이드에서는 이러한 공정의 기술적 원리와 반복 가능한 워크플로우 구축 방법을 다룹니다.

리소판이란 무엇이며, 색상이 문제에 어떤 영향을 미치는가

에이 리소판 리토판은 두께가 다양한 얇고 반투명한 패널 형태로 이미지를 표현한 것으로, 뒤에서 빛을 비췄을 때만 보입니다. 두꺼운 부분은 빛을 덜 투과하여 어둡게 보이고, 얇은 부분은 밝게 보입니다. 이 기술은 3D 프린팅보다 약 2세기 앞서 등장했으며, 도자기 리토판은 1820년대부터 제작되었습니다.

단색 석판은 이미지를 전적으로 기하학적 형태로 표현합니다. 컬러 리소판 두 번째 인코딩인 색소를 추가합니다. 이는 다음에 의존합니다. 감산 혼합, 기존 인쇄 방식의 CMYK 프로세스와 동일한 원리입니다. 3D 프린팅에서는 기존 방식처럼 별도의 키(검정) 레이어가 없습니다. 대신 흰색 바탕의 두께와 시안, 마젠타, 노란색 필라멘트의 투명도를 활용하여 출력합니다.

이러한 조합 덕분에 컬러 리소페인은 겉보기보다 단단합니다. 이제 두께가 밝기를 모두 조절합니다. 그리고 채도 때문에 Z축 위치 오류가 발생하면 밝기뿐만 아니라 영역의 색상도 변하게 됩니다. 흑백 석판 인쇄 경험이 없다면 거기서부터 시작하세요. 3D 프린팅 리소페인 기술 가이드 기하학적 정보만 포함하는 버전도 지원하며, 설정도 그대로 유지됩니다.

빛의 물리학: 전송 거리 이해하기

전송 거리(TD) 투과율(TD)은 빛이 필라멘트를 얼마나 깊이 투과한 후 흡수되거나 산란되는지를 나타내는 필라멘트의 특성입니다. 투과율이 높은 필라멘트는 반투명도가 높고, 투과율이 낮은 필라멘트는 빛을 더 얇은 부분에서 차단합니다. 리소페인 슬라이싱 도구는 이미지 밝기를 레이어 두께로 변환하기 위해 필라멘트별 투과율 값을 요구합니다.

근본적인 관계는 선형이 아니라 지수적입니다. 즉, 전달되는 강도는 경로 길이에 따라 감소합니다. 비어-램버트 법칙. 이것이 바로 벽 두께를 두 배로 늘려도 밝기가 절반으로 줄어드는 것이 아니라, 오히려 훨씬 더 어두워지는 이유입니다. 이로 인해 두 가지 실질적인 결과가 나타납니다.

1. 흰색 캔버스(낮은 TD): 기본 레이어는 불투명도가 높아야 합니다. 흰색이 너무 투명하면 역광으로 인해 위에 있는 색상 레이어가 흐려지고 이미지 전체의 대비가 한꺼번에 떨어집니다.
2. 색상 레이어(일관된 TD): 시안, 마젠타, 옐로우는 예측 가능하고 유사한 반투명도를 가져야 합니다. 만약 옐로우의 반투명도가 시안보다 의미 있게 높다면, 슬라이서가 가정한 혼합 비율이 더 이상 유효하지 않기 때문에 최종 인쇄물에서 녹색과 주황색의 색상이 변하게 됩니다.

실용적인 규칙은 다음과 같습니다. 네 가지 필라멘트를 모두 한 브랜드의 동일한 제품군에서 구입하고, 보정한 TD 값을 기록해 두세요. 여러 브랜드의 필라멘트를 섞어 사용하는 것이 설정은 맞는데 색상이 잘못 나오는 출력물의 가장 흔한 원인입니다.

소재 선택에 있어서, 인민해방군 기본 유동성이 좋고 광학적 특성이 예측 가능하기 때문에 일반적으로 선호됩니다.반사 방지 마감으로 무광 사진 용지와 유사한 느낌을 주며, 측면에서 볼 때 눈부심을 줄여줍니다. PLA 무광 테스트해 볼 가치가 있습니다. 다만 무광 필러는 TD를 낮추므로 재보정이 필요할 수 있습니다. 더 광범위한 재료 비교는 다음에서 확인할 수 있습니다. 투명 필라멘트를 사용한 출력 가이드.

정밀 엔지니어링: 하드웨어 안정성이 필수적인 이유

컬러 리소페인은 수백 개의 미세층이 쌓여 만들어집니다. 0.08mm의 층 높이에서는 Z축의 미세한 편차조차도 링잉 현상이나 눈에 띄는 계단 현상을 일으켜 사진과 같은 착시 효과를 망칩니다.

Z축 안정성

전문적인 결과물을 얻으려면 견고한 모션 시스템이 필요합니다. QIDI 맥스4 이 제품은 2mm 리드 Z축 스크류와 역회전 방지 너트를 사용하여 보급형 장비에서 주기적인 밴딩 현상으로 나타나는 Z축 흔들림을 최소화합니다. 리소페인 인쇄에서 0.02mm의 편차는 해당 지점을 통과하는 빛의 양을 변화시키고, 결과적으로 해당 영역의 밝기뿐 아니라 색상에도 영향을 미칩니다. 이것이 리소페인과 일반 인쇄물의 차이점입니다. 기계적 오차가 색수차로 이어지는 것입니다.

열 관리 및 외함

장시간 출력 과정에서 발생하는 온도 변화는 재료의 미세한 팽창과 수축을 유발합니다. 이에 대한 검토가 진행되었습니다. 3D 프린팅 재료, 발전과 한계 열 안정성이 치수 정확도에 대한 주요 제약 조건임을 확인했습니다. 밀폐형 프린터(예: ...) QIDI Q2, 2세대 독립형 챔버 가열 시스템을 통해 최대 65°C까지 온도를 높여 주변 환경을 일정하게 유지함으로써 대형 평면 패널이 평평한 상태를 유지하도록 합니다.

한 가지 중요한 단서: 특히 중국 인민해방군(PLA)의 경우, QIDI 챔버 온도는 약 45°C 이하로 유지하는 것이 좋습니다. 챔버 온도가 높으면 ABS와 ASA 소재에는 적합하지만 PLA 소재의 경우 부품 냉각 효율이 떨어지고 열 크리프 발생 위험이 증가합니다. 특히 얇은 부분을 빠르게 경화시켜야 하는 리소페인 인쇄에서는 챔버 온도가 너무 높으면 피해야 할 표면 결함이 발생합니다. 이러한 장단점에 대한 자세한 내용은 관련 기사에서 확인할 수 있습니다. 온도 조절 챔버.

사진 디테일을 위한 슬라이싱 전략

기본 슬라이서 설정으로는 사진과 같은 질감의 리소페인을 만들 수 없습니다. 다음의 일반적인 지침은 일반적인 관행과 커뮤니티의 합의를 바탕으로 합니다.

0.08mm 표준

많은 아마추어 인쇄 애호가들은 속도를 위해 0.12mm 또는 0.16mm로 인쇄합니다. 사진 수준의 품질을 위해서는 더 높은 해상도가 필요합니다. 0.08mm 또는 0.1mm.

• 왜: 두께가 0.12mm 이상이면 색상 그라데이션 사이의 단계가 개별적으로 눈에 띄게 됩니다. 0.08mm에서는 레이어가 너무 얇아 눈으로 봤을 때 연속적인 색상 혼합으로 인식됩니다.
• 확인 방법: 20 × 20 mm 크기의 테스트 그라데이션 이미지를 인쇄해 보세요. 색상 띠가 뚜렷하게 보인다면 레이어 높이가 이미지에 비해 너무 높은 것입니다.

퍼지 볼륨 및 고스팅

컬러 리소페인에서 가장 흔한 실수는 필라멘트 교체 시 퍼징이 불충분한 것입니다. 포화된 마젠타에서 밝은 흰색으로 전환하려면 용융 영역을 충분히 세척해야 합니다.

• 출발점: 퍼지 볼륨을 최소한으로 설정하십시오. 20% 이상 슬라이서의 기본 설정인 흰색으로 전환할 때, 해당 색상을 목표값이 아닌 바닥값으로 간주합니다. 색상 제거가 부족하면 이전 색상이 이미지의 하이라이트 부분을 흐리게 하는 고스트 현상이 발생합니다.
• 리토판에서 더 심한 이유: 반사광에서는 거의 보이지 않는 오염도 투과광에서는 확연히 드러나는데, 이는 역광이 제어하려는 색조 차이를 정확히 증폭시키기 때문입니다.

필라멘트 쌍별 플러시 값 보정의 전체 방법은 다음에서 다룹니다. 색 번짐 방지 가이드, 자동 필라멘트 교체를 위한 하드웨어 설치는 완료되었습니다. 다색 인쇄 튜토리얼.

방법론 참고: 사진 품질 모델링

레이어 높이가 색상 정확도에 미치는 영향을 보여주기 위해 아래 표는 동일한 이미지에서 0.08mm와 0.16mm의 레이어 높이를 비교한 모델입니다.

방법 & 가정: 출력 시간은 수직으로 출력하는 높이 약 150mm 패널을 기준으로 한 대략적인 추정치이며, 실제 측정된 기준 시간이 아닙니다. 실제 출력 시간은 이미지 크기, 필라멘트 교체 횟수, 퍼지 용량에 따라 달라집니다. 이 표는 사양이 아닌 장단점을 비교한 자료로 활용하시기 바랍니다.

방향 설정 및 조명 전략

방향(세로 vs 가로)에 따라 최종 결과가 크게 달라집니다.

세로 인쇄

대부분의 숙련된 사용자는 세로 방향을 선호합니다. 세로 방향은 얇은 벽면을 더욱 고르게 냉각시키고 레이어 라인이 광 경로에 수직으로 유지되도록 하여 레이어 자체에서 이미지에 줄무늬가 생기는 것을 방지합니다. 다만, 앞서 설명한 기계적 안정성이 요구됩니다. 길고 얇은 패널은 빠른 방향 전환 시 흔들릴 수 있으며, 이러한 흔들림으로 인해 디테일이 흐릿해집니다.

수평 인쇄

수평 인쇄는 더 쉽고 빠르지만 일반적으로 표면에 결함이 생깁니다. 노즐 경로가 석판 표면에 눈에 띄는 선을 남겨 사진보다는 질감처럼 보입니다. 대형 그래픽 이미지에는 적합한 선택이지만 인물 사진에는 적합하지 않습니다.

백라이팅의 역할

광원은 컬러 리소페인의 부속품이 아니라 광학 시스템의 일부입니다. 두 가지 특성이 중요합니다.

그만큼 색상 재현 지수 이는 대부분의 사람들이 간과하는 사양이며, 기술적으로는 정확하게 인쇄되었음에도 불구하고 석판화가 평평해 보이는 가장 흔한 이유입니다. 석판화를 램프나 액자에 내장하는 경우, 장착 및 빛샘 방지 사항을 고려해야 합니다. 3D 프린팅 램프의 빛샘 현상 해결 주변 울타리에 적용하십시오.

자주 묻는 질문

컬러 리소판을 만들려면 필라멘트가 몇 개나 필요합니까?

기본적으로는 시안, 마젠타, 옐로우, 화이트 이렇게 네 가지 색상이 사용됩니다. 일부 워크플로우에서는 더 깊은 그림자를 표현하기 위해 블랙을 추가하여 다섯 가지 색상을 사용하기도 합니다. 멀티필라멘트 시스템을 사용하면 이러한 구성이 가능해집니다. QIDI Box 각 유닛당 4개의 스풀을 수용할 수 있으며, 최대 4개의 유닛을 연결하여 총 16개의 필라멘트를 사용할 수 있습니다. 밀폐된 65°C 챔버는 18시간 동안의 출력 과정 동안 필라멘트를 건조한 상태로 유지합니다. 얇고 반투명한 벽면에 생긴 수증기 방울이 빛을 산란시켜 흐릿하게 나타나기 때문에, 이러한 환경에서는 건조도가 특히 중요합니다.

인쇄는 깨끗한데 왜 석판화가 흐릿하게 보일까요?

일반적으로 흰색 바탕 레이어가 너무 투명하거나 백라이트가 너무 밝거나 너무 가까워서 문제가 발생합니다. 흰색 바탕은 이미지의 블랙 포인트를 설정하는데, 빛이 새어 나오면 그 위의 모든 색상이 동시에 대비를 잃게 됩니다. 바탕 레이어의 두께를 늘리거나 투과율(TD)이 낮은 흰색 필라멘트로 교체하고, 광원을 확산시킨 후 색상 레이어의 문제를 먼저 점검해 보세요.

0.08mm의 차이를 위해 추가 출력 시간을 감수할 가치가 있을까요?

인물 사진이나 부드러운 톤 그라데이션이 있는 이미지의 경우, 0.12mm 이상의 밴딩 현상은 일반적인 시청 거리에서 눈에 띄며 후처리로 보정할 수 없습니다. 하지만 가장자리가 날카롭고 색상 영역이 평평한 그래픽 이미지의 경우, 0.12mm 밴딩은 구별하기 어렵고 인쇄 시간을 절반으로 줄여줍니다. 원칙보다는 이미지의 결과물을 기준으로 판단하십시오.

멀티 소재 시스템 없이 단일 압출기 프린터로 컬러 리소페인을 출력할 수 있나요?

진정한 CMY 방식은 아닙니다. 인쇄 가능한 것은 흑백 리소페인으로, 이미지가 두께로만 인코딩되어 있으며, 흰색 또는 밝은 색 필라멘트 하나만 사용해도 훌륭한 결과물을 얻을 수 있습니다. 컬러 버전은 자동 필라멘트 전환이 필수적입니다. 풀컬러 이미지를 구현하려면 수백 번에 걸쳐 정밀한 레이어별 필라멘트 교체가 필요하기 때문에 수동 교체는 현실적으로 불가능합니다.

이미지 전체에 가로줄무늬가 나타나는 원인은 무엇입니까?

일정한 간격으로 나타나는 주기적인 밴딩 현상은 Z축 문제일 가능성이 높습니다. 리드 스크류의 흔들림, 커플러의 걸림, 또는 Z축 스텝의 불일치가 원인일 수 있습니다. 불규칙적인 밴딩은 일반적으로 압출 문제, 즉 노즐이 부분적으로 막혔거나 필라멘트가 젖었을 때 발생합니다. 높고 얇은 단색 테스트 벽을 출력해 보세요. 만약 거기에도 밴딩이 나타난다면 기계적인 문제이며, 어떤 슬라이서 설정으로도 리소페인 출력 시 밴딩을 숨길 수 없습니다.

주요 내용 요약

• 재료 선택: 전송 거리가 일정하게 알려진 단일 계열의 필라멘트. 인민해방군 기본 반복적인 색상 혼합에 필요한 흐름 예측 가능성을 제공합니다. 더 넓은 필라멘트 범위 옵션 목록을 보여줍니다.
• 기계적 정밀도: 안정적인 Z축. QIDI 맥스4, 390×390×340mm 크기의 외형에 2mm 리드 스크류와 역회전 방지 너트를 사용하여 높은 패널에서 밴딩 현상을 방지하는 강성을 제공합니다.
• 썰기 규율: 사진 이미지의 경우 레이어 높이는 0.08mm로 설정하고, 흰색으로 전환할 때 퍼지 볼륨을 기본값보다 최소 20% 이상 높이십시오.
• 조명 정확도: 색온도 5000K 이상, 연색지수(CRI) 90 이상의 주광색 LED를 사용하며, 점광원이 아닌 확산광 방식을 채택했습니다.

부인 성명: 본 문서는 정보 제공 목적으로만 작성되었습니다. 3D 프린팅은 고온 및 전기 부품을 사용하므로 제조업체의 안전 지침을 준수하고, 전원 공급식 조명 설치 시에는 자격을 갖춘 전문가와 상담하십시오.

참고 자료

• 리토판 - 역사와 기술
• 감산 색상 — CMY 혼합 모델
• 비어-램버트 법칙 — 매질을 통한 빛의 감쇠
• 색상 재현 지수 — 광원 품질
• PMC: 3D 프린팅 재료 - 발전과 한계
• 퍼듀대학교 도서관: 3D 프린팅 용어집