3D 프린팅은 거의 모든 가격대에서 사용할 수있는 프린팅 머신을 통해 훨씬 더 주류화 된 기술이되었습니다. 3D 프린터를 원하는 대부분의 사람들은 감당할 수있는 모델을 찾을 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 3D 프린팅은 여전히 새로운 기술이므로 작동 방식을 아는 사람은 거의 없습니다.
이제“3D 인쇄는 어떻게 작동합니까?”라는 질문에 대답하기에 좋은시기입니다. 결국 하나를 사용해야 할 가능성이 매우 높습니다!
additive vs subtractive 3D printing
두 가지 카테고리가 있습니다. 3D 인쇄. 직접 구매할 수있는 3D 프린터는 거의 모두 "첨가"기계입니다. 즉, 객체가 완성 될 때까지 재료 (일반적으로 레이어)를 추가하여 3D 객체를 만듭니다. 사람들이 "3D 프린터"라고 들었을 때 생각하는 3D 프린터는 거의 항상 부가적인 다양성입니다.
빼기 3D 인쇄는 매우 다릅니다. 여기서는 고정 된 양의 재료로 시작한 다음 완성 된 물체 만 남을 때까지 재료를 제거합니다. 대리석으로 조각상을 만드는 조각가는 빼기 방법을 사용하고 있습니다. 빼기 기계는 일반적으로 대형 작업장과 산업 환경에서 발견됩니다. CNC 밀링 (컴퓨터 수치 제어) 시스템이 아마도 가장 잘 알려진 예일 것입니다.
우리는 일반 소비자와 관련이 있기 때문에 여기서부터 추가 기계에만 집중하고 있습니다. . 빼기 기계는 책상에 놓은 것과 같은 확장 된 3D 프린터 제품군에 속합니다.
퓨즈 드 디 포지션 모델링, 입체 석판 법 및 선택적 레이저 소결
첨가제 3D 프린팅의 3 가지 주요 방법은 FDM (융합 증착 모델링), 입체 석판 술 (SLA) 및 선택적 레이저 소결 (SLS)입니다.
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FDM은 가장 일반적인 소비자 급 시스템입니다. 이러한 유형의 프린터에서는 필라멘트가 뜨거운 프린트 헤드를 통과합니다. 프린트 헤드는 3D 공간에 정확하게 배치되며 정확한 프로그래밍 지침에 따라 재료 층을 증착합니다. FDM에는 여러 가지 접근 방식이 있지만 잠시 후에 그에 도달 할 것입니다.
Nobel SLA 프린터 strong>소비자 시스템에서는 스테레오 리소그래피가 훨씬 덜 일반적입니다. 이 프린터는 레이저를 사용하여 액체 수지를 고체 플라스틱 재료로 경화시킵니다. 일반적으로, 대상물은 수지의 통으로부터 "당겨져", 물질로부터 상승함에 따라 층별로 형성된다. 최근에 SLA 프린터는보다 소형화되고 저렴 해졌습니다. 따라서 최종 모델 유형에 따라 FDM 프린터를 대체 할 수 있습니다.
선택적 레이저 소결 (SLS)은 강력한 레이저를 사용하여 폴리머 파우더를 융합시킵니다. 실제 파우더는 인쇄물의지지 구조 역할을하므로 이러한 유형의 인쇄에는 특별한 발판이 필요하지 않습니다. SLS는 데스크톱에서 볼 수있는 FDM 유형이 아닙니다. 지금도 여전히 산업 기술입니다.
카테 시안 및 델타 로봇 프린터
델타 로봇 프린터 strong>가장 일반적인 유형의 FDM 프린터는 직교 3D 프린터입니다. 이름은 직교 좌표를 나타냅니다. 이것이 우리가 학교에서 배운 XYZ 좌표입니다. 프린트 헤드는 프린트 볼륨 공간 내에서 XYZ 좌표로 이동할 수 있습니다. 수학은 간단하고 프린터는 매우 저렴하며 인쇄 품질이 정확합니다.
단, XYZ 좌표의 입도에 따라 곡면이 매끄럽지 않아 수동 마무리 작업이 필요할 수 있습니다.
델타 로봇 프린터 다른 접근 방식을 취하십시오. 프린트 헤드는 3 개의 레일에서 작동하는 3 개의 암에 장착됩니다. 각 암의 높이를 변경하면 프린트 헤드가 흔들릴 수 있습니다. 이 디자인은 프린트 헤드가 실제 곡선으로 흔들 리도록하고 프린트 볼륨 내에서 큰 물체를 프린트 할 수 있도록합니다.
기본적으로 레일이 길수록 모델이 더 커질 수 있습니다. 델타 로봇 프린터는 XYZ 좌표 대신 삼각법을 사용하여 프린트 헤드 위치를 계산합니다. 최종 결과는 직교 프린터와 동일한 인쇄 해상도에 도달 할 수 없다는 것입니다.
델타 로봇 개념을 실제로 이해하려면 실제로 작동해야합니다. Johann Rocholl의이 비디오를 살펴보면 개념을 빠르게 얻을 수 있습니다.
팔에 관절이 있고 프린트 헤드가 얼마나 매끄럽고 부드럽게 움직일 수 있는지 알 수 있습니다.
3D 프린터 자료
3D 프린터는 다양한 재료를 사용하지만 소비자 등급 응용 분야에서 가장 보편적으로 사용되는 플라스틱은 ABS와 PLA입니다.
ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) 레고 벽돌과 동일한 플라스틱입니다. 이 플라스틱은 냉각 할 때 뒤 틀리기 쉬우 며 가열 된 프린트 베드가있는 프린터가 필요합니다. 충격에 강하지 만 특별히 강하지는 않습니다. 프로토 타입 부품과 하중을 견디지 못하는 최종 부품을 만드는 데 적합합니다.
PLA (Polylactic Acid)는 녹는 점이 낮고, 많이 휘지 않으며, 다루기 쉽고 인쇄 실패가 적습니다. 실용적으로 사용하기에는 너무 부서지기 쉽지만,보기 만하면되는 부드럽고 상세한 모델을 만드는 데는 훌륭합니다.
대부분의 소비자 3D 프린터는 이 저렴한 재료. 필요에 따라 변경할 수 있습니다.
나일론 필라멘트는 또 다른 옵션이며 목재 나 금속을 재료로 사용하는 프린터도 있습니다. 차세대 프린터는 한 번에 둘 이상의 필라멘트를 처리하여 혼합 재료 또는 여러 가지 색상으로 인쇄 할 수 있습니다.
일반적인 3D 인쇄 프로세스
3D 프린트를 한 번도 해본 적이 없다면 사용자 관점에서 실제로 어떻게 작동하는지 궁금 할 것입니다. 3D 프린터를 사용하는 것이 레이저 또는 잉크젯 프린터에서 2D 프린트를 제거하는 것만 큼 쉽지는 않지만 생각보다 어렵지 않습니다.
설명서에 따라 프린터를 설정 한 후 보정 및 레벨링이 올바르게 완료되면 먼저 인쇄 할 모델이 필요합니다.
Zbrush 또는 AutoCAD 와 같은 것을 사용하여 자신 만의 모델을 만들 수 있지만 대부분의 사람들은 온라인 사이트. 첫 번째 정류장은 Thingiverse 여야합니다. 이는 아마도 가장 유명한 사용자 제출 모델 모음 일 것입니다. 그러나 대안 가 많이 있습니다.
호환 가능한 형식으로 모델을 가져온 후 프린터와 함께 제공된 소프트웨어에서 모델을 엽니 다. 모두 모양과 작동 방식이 다르지만 기본 개념은 동일합니다. 먼저 메시 믹서 으로 3D 모델을 처리하여 3D 모델이 견고하고 인쇄에 적합하도록 할 수 있습니다.
3D 프린터 소프트웨어에서 모델의 크기와 품질 및 소프트웨어는 모델을 각 인쇄 레이어를 나타내는 "슬라이스"로 변환합니다. 또한 모델을 만드는 동안 모델을 지원하기 위해 인쇄해야하는 "스캐 폴딩"을 계산합니다. 인쇄가 완료되면이 작업이 중단 될 수 있습니다.
모든 준비 작업이 완료되면 인쇄가 시작될 수 있습니다. 품질 설정에 따라 오래 기다릴 수 있습니다! 고품질 인쇄는 몇 시간에서 며칠까지 다양합니다. 고맙게도 일부 3D 프린터를 사용하면 앱을 통해 원격으로 인쇄 진행 상황을 모니터링 할 수 있습니다.
인쇄가 완료되면 침대에서 꺼내 비계에서 벗어날 수 있습니다. 대부분의 경우 결함을 제거하기 위해 사포와 특수 절단 도구를 사용하여 모델을 마무리해야합니다. 어떤 사람들은 심지어 모델을 페인트하기도합니다! 유일한 한계는 창의력입니다.
3D 프린터를 구입하고자하는 경우 최고의 추천 이고 예산이 부족한 경우 이들 는보다 포켓 친화적 인 옵션입니다.