TPU로 맞춤형 휴대폰 케이스를 인쇄하는 방법

TPU 95A 소재를 사용하여 다이렉트 드라이브 익스트루더로 30~50mm/s의 속도와 0.5~1.5mm의 리트랙션으로 휴대폰 케이스를 출력하고, 스냅핏을 위해 양쪽에 0.2~0.3mm의 여유 공간을 두도록 디자인하십시오. 이 조합으로 균열 없이 설치되고, 탄성 기억으로 단단하게 고정되며, 필라멘트 비용은 1~2달러 정도밖에 들지 않는 케이스를 만들 수 있습니다. 아래 내용은 제가 처음 여섯 번의 실패를 겪기 전에 알았더라면 좋았을 정보들입니다.

어떤 쇼어 경도를 사용해야 할까요?

95A부터 시작하세요. TPU 95A 반경질 소재로 PETG만큼 쉽게 출력할 수 있으며, 케이스를 만들 때 흐물거리지 않을 정도로 충분히 유연합니다. 10% 자이로이드 채움재를 사용한 두 겹 구조는 출력상의 어려움 없이 85A 소재와 비슷한 느낌을 줍니다.

쇼어 경도는 재료의 압입 저항성을 측정하는 척도입니다., 등급은 알파벳으로 구분되며, A 등급은 연질 엘라스토머, D 등급은 경질 플라스틱에 사용됩니다. 경도계의 눈금은 압입기의 기하학적 형상과 스프링 힘에 의해 결정됩니다., 각 척도는 0에서 100까지이며, 숫자가 높을수록 재질이 더 단단함을 의미합니다. TPU(열가소성 폴리우레탄)는 블록 공중합체입니다. 단단한 부분과 부드러운 부분이 번갈아 나타나며, 이 둘의 비율이 쇼어 값을 결정합니다. TPU는 젤처럼 부드러운 것부터 거의 단단한 것까지 모든 범위를 포괄합니다..

제 규칙은 이렇습니다. TPU를 한 번도 출력해 본 적이 없다면, 95A 필라멘트 한 롤을 사서 케이스 세 개를 출력해 본 후에 85A를 사용하세요. 저는 이 단계를 건너뛰었다가 85A 필라멘트가 익스트루더 안에서 꼬이는 걸 하룻밤 동안 지켜봤는데, 인내심만 기를 뿐 아무것도 배우지 못했습니다.

실제로 작동하는 인쇄 설정

TPU 출력 성공 여부를 결정하는 세 가지 요소는 속도, 리트랙션 거리, 그리고 필라멘트의 건조 상태입니다. 나머지는 모두 미세 조정입니다.

필라멘트를 건조시키세요. TPU는 수분을 빠르게 흡수하며, 젖은 TPU는 실처럼 늘어나고 노즐에서 펑 소리가 나며 층간 접착이 제대로 되지 않습니다. 필라멘트 건조기에서 50°C로 4~8시간 동안 건조시키면 이 문제가 해결됩니다. 필라멘트 종류 가이드 모든 일반적인 재료에 대한 건조 온도를 제공합니다.

스트링 현상이 가장 큰 문제입니다. 녹은 TPU는 유동성이 매우 높아 이동 중에 흘러나옵니다. 다이렉트 드라이브 방식이라도 리트랙션은 1.5mm 이하로 유지하세요. 리트랙션이 너무 길면 필라멘트가 마모됩니다. 스트링 현상이 계속되면 온도를 5°C씩 낮추고, 코밍 기능을 켜서 이동 경로가 외곽선 안쪽으로 유지되도록 하고, Z축 홉을 끄세요. 제가 출력해 본 모든 경우에서 이 방법으로 스트링 현상을 해결할 수 있었습니다.

하드웨어에 대해 알아두면 좋은 점 한 가지는 현재 모든 것이 그렇다는 것입니다. QIDI 이 기계들은 직접 구동식 압출기를 사용하기 때문에 85A가 논의 대상이 된 것입니다. 2분기 또는 이와 유사한 직접 구동 방식의 프린터는 짧고 지지대가 없는 경로를 따라 부드러운 필라멘트를 공급합니다. 긴 보우덴 튜브에서 85A는 앞으로 밀어내는 대신 스프링처럼 압축됩니다.

사이즈를 제대로 맞추기

휴대폰 케이스의 핏은 10분의 1밀리미터 단위로 결정되는데, TPU 소재는 장착 시 늘어났다가 다시 수축되기 때문에 어떤 딱딱한 소재보다 더 좁은 간격에도 장착이 가능합니다. 너무 꽉 조이면 모서리가 갈라지고, 너무 헐렁하면 주머니에서 덜컹거리며 미끄러져 떨어집니다.

2시간짜리 본 출력물을 만들기 전에 테스트 링(케이스 하단 5mm 부분)을 먼저 출력해 보세요. 너무 꽉 끼면 슬라이서에서 수평 확장값을 0.1mm 추가하고, 너무 헐렁하면 0.1mm 줄이세요. 이 15분짜리 테스트 덕분에 전체 출력물을 낭비하는 것을 최소 6번은 막을 수 있었는데, 이는 이 방법을 시작하기 전보다 정확히 6번 더 많은 수치입니다.

실제 휴대폰을 디지털 캘리퍼스로 측정하세요. 공개된 사양표는 대략적인 수치이지만, 곡면 모서리와 제조 과정상의 편차로 인해 정확한 수치는 아닙니다. 동일한 측정-모델링-테스트 과정을 신체 접촉 부품에도 적용할 수 있습니다. 관련 가이드를 참조하세요. 스캔을 통해 맞춤 제작하는 손가락 부목 웨어러블 기기에 필요한 승인 절차를 다룹니다. 인체공학적 전정 가위 손잡이 보조 장치 쇼어 경도 상충 관계를 낙하 충격 흡수보다는 손의 피로를 줄이는 그립에 적용합니다.

디자인에서 중요한 세부 사항

스크린 립

화면 표면에서 최소 1mm 이상 떨어져 있도록 설계하여 강화유리가 테이블에 직접 닿지 않도록 합니다. 강화유리는 전면 두께를 0.3~0.5mm 정도 증가시키므로, 저는 기본적으로 1.2mm의 테두리를 디자인합니다.

카메라 돌출부

카메라 모듈에는 렌즈가 평평한 표면에 닿지 않도록 0.5~1mm 정도의 돌출부가 필요합니다. 잘라낸 부분의 가장자리는 모서리를 비스듬하게 깎아내면 더 깔끔하게 인쇄됩니다.

버튼 오버레이 vs 버튼 컷아웃

버튼 위에 0.6~0.8mm 두께의 유연한 TPU 오버레이를 씌워 촉각 피드백을 유지하면서 스위치를 보호합니다. 개방형 컷아웃은 설계가 더 간단하고 실수를 줄일 수 있습니다.볼륨 조절 버튼에는 오버레이를 사용하고 전원 버튼에는 구멍을 뚫어 놓았는데, 손으로 만져서 쉽게 찾을 수 있도록 하기 위해서입니다.

충전 포트

USB-C 포트의 공칭 개구부보다 0.5~1mm 정도 여유를 두세요. 케이블 하우징의 너비는 생각보다 다양합니다.

벽 두께

주요 벽면에는 1.5~2.5mm, 충격 에너지가 집중되는 모서리에는 3~4mm 두께의 보강재를 사용합니다. 자이로이드 또는 벌집형 보강재는 여러 방향에서 오는 충격을 흡수하는데, 이는 휴대전화가 모서리로 떨어질 때 효과적인 보호 기능을 제공합니다.

휴대폰별 모델은 어디에서 찾을 수 있나요?

Fusion 360에서 케이스를 처음부터 모델링하는 데는 2~3시간이 걸리지만, 기존 모델을 찾는 데는 2분밖에 걸리지 않습니다.

• PeteLaric의 유니버설 파라메트릭 휴대폰 케이스 Thingiverse에는 휴대폰 크기를 입력하면 맞춤형 케이스를 생성해주는 OpenSCAD 디자인이 있습니다. 흔하지 않은 모델의 경우 이것이 가장 좋은 시작점입니다.
• Thingiverse의 휴대폰 케이스 목록 대부분의 주요 휴대폰을 지원하며, 제품군 이름이 아닌 정확한 모델명으로 검색할 수 있습니다.
• 이 TPU 케이스 디자인 가이드 벽 두께, 턱 높이 및 낙하 방지 형상을 직접 모델링하려는 경우 이 기능을 사용할 수 있습니다.

그만큼 일반 필라멘트 모음 TPU 옵션과 더 넓은 범위의 옵션을 나열합니다. 필라멘트 범위 나머지 모든 것을 포함합니다.

맞춤 제작이 핵심입니다.

이름이 새겨지고, 뒷면에 카드 슬롯이 있고, 원하는 질감이 적용된 10달러짜리 상업용 케이스를 살 수는 없습니다. 인쇄는 한 가지 작업일 뿐입니다.

• 표면에서 0.4~0.8mm 정도 돌출된 텍스트 또는 로고 - 두 번째 색상 없이도 사광 조명에서 식별 가능.
• 질감 패턴(보로노이, 육각형, 다이아몬드 널링)은 그립감을 향상시키고 레이어 경계를 동시에 가려줍니다.
• 카드 슬롯은 카드 한두 장을 넣을 수 있도록 설계되어 있어, 매일 사용하는 동안 카드를 안전하게 고정하면서도 한 손으로 쉽게 꺼낼 수 있습니다.
• 거치대는 탈부착형이거나 케이스 본체에 내장된 경첩 형태일 수 있습니다.
• 한쪽 모서리에 강화된 끈 구멍이 있습니다.

휴대폰 케이스 외 TPU 제품 제작에 대한 가이드는 다음과 같습니다. TPU 소재 가구 다리, 유연한 코스프레 갑옷 그리고 진동 방지 기능이 있는 GoPro 마운트 같은 재료를 여러 방향으로 밀어내는 것입니다. 더 많은 아이디어가 있습니다. 기능성 프린트 모음.

자주 묻는 질문

3D 프린팅된 TPU 케이스가 휴대폰을 떨어뜨렸을 때 보호해 줄까요?

가슴 높이에서 대부분의 표면에 떨어뜨리는 정도는 괜찮습니다. TPU 소재는 충격 에너지를 흡수하고 분산시켜주며, 특히 모서리 부분은 잘 설계된 케이스의 경우 3~4mm 두께로 되어 있어 충격 흡수 효과가 뛰어납니다. 하지만 별도의 단단한 쉘이 있는 다층 사출 성형 방식의 견고한 케이스만큼은 아니며, 인쇄된 케이스는 콘크리트 바닥에 모서리가 직접 부딪혔을 때 화면을 완전히 보호해주지는 못합니다. 일상적인 충격에는 충분히 견딜 만합니다.

휴대폰 케이스에 가장 적합한 쇼어 경도는 얼마일까요?

대부분의 경우 95A가 적합합니다. 휴대폰 위에 부착할 수 있을 만큼 충분히 유연하고, 형태를 유지할 만큼 단단하며, 일반적인 속도로 출력할 수 있습니다. TPU에 이미 익숙해져서 더 부드럽고 그립감이 좋은 느낌을 원한다면 85A로 바꾸세요.

보우덴 익스트루더로 TPU를 출력할 수 있나요?

95A는 괜찮습니다. 다만, 압출 속도를 15~25mm/s로 낮추고 리트랙션을 확 줄이면 됩니다. 하지만 보우덴 방식에서 85A는 문제가 있습니다. 부드러운 필라멘트가 긴 PTFE 튜브 안에서 앞으로 나아가지 않고 압축되어 압출 부족 현상이 발생하는데, 이 문제를 해결할 방법이 없습니다.

프린팅된 TPU 케이스는 얼마나 오래 사용할 수 있나요?

제 경험상 매일 사용해도 12개월에서 24개월 정도 괜찮습니다. TPU는 실리콘처럼 누렇게 변색되지 않고, 반복적인 설치 및 제거 과정에서도 형태를 더 잘 유지합니다. 마모되더라도 필라멘트 교체 비용은 1~2달러 정도입니다.

내 TPU 케이스가 왜 이렇게 심하게 실처럼 늘어지는 걸까요?

먼저 필라멘트를 적시고, 그 다음 수축시키십시오.스풀을 50°C에서 4~8시간 동안 건조시킨 후, 리트랙션을 1.5mm로 고정하고 코밍 기능을 활성화하고 Z-홉을 비활성화하십시오. 그래도 필라멘트가 계속 나오면 필라멘트가 멈출 때까지 노즐 온도를 5°C씩 낮추십시오. 리트랙션 거리를 늘리는 것이 직관적인 해결책처럼 보일 수 있지만, 이는 잘못된 방법입니다. 부드러운 필라멘트가 익스트루더 기어에 마모될 수 있습니다.