3D 프린팅의 기초: 오버행 처짐을 방지하는 방법

3D 프린팅의 기본적인 필요성은 이전 레이어를 기반으로 구축하는 것입니다. 공중에서 부품 프린팅을 시작할 수는 없습니다. 현실적으로 많은 디자인에는 한 레이어가 그 아래 레이어보다 더 멀리 인쇄되는 어떤 형태의 돌출부가 포함되어 있습니다. 오버행 각도가 얼마나 가파르냐에 따라 괜찮을 수 있지만 너무 가파르면 오버행 처짐에 직면할 수도 있습니다. 이것은 인쇄된 플라스틱이 구조적 무결성과 적절한 위치에 머물기 위한 하부 레이어의 지원이 없는 경우입니다.

오버행이 너무 가파른지 판단하는 좋은 지침은 45° 규칙입니다. 수직에서 45° 이하인 돌출부는 거의 항상 인쇄하기에 문제가 없지만 수직에서 45°보다 가파른 각도에서 돌출부가 시작되는 경향이 있습니다. 물론 최신 3D 프린팅 기술은 향상된 슬라이싱 소프트웨어 및 냉각 솔루션 덕분에 일반적으로 더 가파른 각도로 프린팅할 수 있기 때문에 45° "규칙"은 지침에 가깝습니다.

오버행 처짐을 방지하는 방법

좋은 오버행을 얻으려면 먼저 좋은 품질의 일반 인쇄물을 얻을 수 있어야 합니다. 필라멘트가 건조하고 현재 사용 중인 재료에 적합한 온도 범위에서 인쇄하고 있는지 확인하십시오.

오버행 처짐은 종종 불충분한 냉각으로 인해 발생합니다. 팬 속도를 높이거나 필요한 경우 팬 또는 팬 덕트를 교체하면 압출 플라스틱을 더 빨리 냉각하는 데 도움이 될 수 있습니다. 프린트 헤드 온도를 몇 도 낮추는 것도 도움이 될 수 있습니다. 인쇄물이 더 차갑게 시작되는 경우 냉각 작업이 줄어들기 때문입니다.

팁: 설정에 대한 최적의 냉각 및 프린트 헤드 온도 구성을 찾으려면 온도 타워를 인쇄하는 것이 좋습니다. 이 온도 타워는 구조의 각 레이어에 따라 인쇄 온도가 증가하면서 오버행을 포함하여 종종 반복되는 구조를 인쇄하므로 어떤 인쇄 온도가 가장 적합한지 확인할 수 있습니다.

인쇄 속도를 낮추면 인쇄 헤드 온도가 더 낮아지고 냉각 팬이 한 영역에 더 오래 영향을 미치기 때문에 처짐을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 경우에 따라 특히 브리징 및 강력한 냉각 솔루션이 있는 경우 인쇄 속도를 높이는 것이 도움이 될 수 있습니다. 이것은 의도한 모양을 유지하는 데 도움이 되는 장력을 추가하고 뜨거운 프린트 헤드를 더 빨리 멀리 이동시켜 냉각이 더 효과적이기 때문에 작동합니다.

레이어 높이를 조정하면 오버행 처짐을 줄이는 데 도움이 될 수 있지만 두 방향 모두 장점이 있으므로 상황에 가장 적합한 것을 찾기 위해 약간의 시행착오가 필요할 수 있습니다. 레이어 높이를 줄이면 같은 양의 높이를 인쇄하는 데 사용되는 단계 수가 증가합니다. 즉, 각 레이어가 이전 레이어에서 덜 돌출되어야 하므로 플라스틱이 덜 떠 있습니다. 레이어 높이가 감소하면 구조적 강도도 감소하지만 각 레이어를 아래로 당기는 무게도 감소합니다. 두꺼운 레이어는 더 단단하지만 더 무거우며 냉각하기 더 어렵고 레이어가 더 많이 돌출될수록 계단 모양이 더 강하게 나타납니다.

벽면 인쇄 주문이 최적화되어 있는지 확인하는 것이 좋습니다. 먼저 내부 벽을 인쇄한 다음 외부 쉘을 인쇄하려고 합니다. 이것은 외부 돌출 쉘에 더 많은 구조를 제공하고 공중에서 레이어를 시작하지 않는다는 것을 의미하기 때문에 선호됩니다.

돌출부를 지지하는 방법

지지 구조는 돌출부를 지지하는 매우 일반적인 방법입니다. 이것들은 말 그대로 지원을 제공하기 위해 의도적으로 인쇄된 비계 조각이며 인쇄가 완료되면 잘라낼 예정입니다. 불행히도 이 절단 과정은 주의 깊게 샌딩한 후에도 잠재적으로 인쇄물을 손상시키거나 보기 흉한 자국을 남길 수 있습니다. 하나 이상의 프린트 헤드가 있는 3D 프린터가 있는 경우 분해 가능한 지지 구조를 사용해 볼 수 있습니다. 이들은 한 번에 두 가지 다른 재료로 인쇄하는 기능을 활용하여 일반적으로 물에 용해될 수 있는 재료로 지지 구조를 구축하지만 일부는 다른 용매를 사용해야 합니다. 분해 가능한 지지 구조를 사용하면 절단하기 위해 칼로 손을 뻗을 필요가 없기 때문에 이전에는 인쇄할 수 없었던 복잡한 형상을 지지할 수 있습니다.

지지 구조를 완전히 추가하지 않거나 돌출부를 염두에 두고 설계하여 최소한의 필요성을 최소화할 수 있습니다. 45° 규칙을 염두에 두고 둥근 구멍보다는 모따기된 구멍과 아치를 설계할 수 있습니다. 이들은 오버행이 45°를 초과하지 않도록 하기 위해 눈물방울 모양을 사용하여 잠재적인 처진 오버행 문제를 제거합니다. 일부 설계의 경우 모델을 회전하여 돌출부를 방지할 수 있습니다. 예를 들어 문자 "E"를 인쇄하는 경우 세로로 인쇄하면 두 개의 돌출부가 있습니다. 모델을 시계 반대 방향으로 90° 회전하여 측면에 앉으면 이제 두 개의 돌출부가 똑바로 위를 가리킵니다. 같은 결과를 얻기 위해 편지를 평평하게 놓을 수도 있습니다.

많은 복잡한 모델에서 돌출부를 제거하거나 심지어 최소화하는 회전 각도를 찾는 것이 어렵거나 불가능할 수 있습니다. 이러한 경우 나중에 함께 붙일 수 있는 여러 조각으로 모델을 분할할 수 있습니다. 예를 들어 비행기를 인쇄하려는 경우 날개 때문에 눈에 띄는 돌출부가 없는 단일 각도는 없습니다. 대신 날개에서 모델을 수평으로 반으로 자른 다음 아래쪽 절반을 거꾸로 인쇄하면 나중에 두 부분을 함께 접착해야 하는 비용으로 오버행과 광범위한 지지대의 필요성을 사실상 제거할 수 있습니다.