3d 프린터가 왜 그렇게 느린가요?

3d 프린터에서 상세한 모델을 인쇄하는 것은 많은 시간이 걸릴 수 있습니다. 자신의 프린터와 모델의 요구 사항에 따라 단일 인쇄에 24시간 이상이 소요될 수 있습니다. 그럼 왜 이렇게 오래 걸리는 걸까요? 이 기술이 몇 분 안에 모델을 만드는 데 방해가 되는 것은 무엇입니까? 그리고 인쇄 속도를 높이려면 어떻게 해야 합니까?

이 기사에서는 이러한 질문에 대해 자세히 살펴보고 귀하의 향후 노력에 도움이 되기를 바랍니다.

3D 프린터는 재료의 레이어 위에 레이어를 조립하는 작업을 수행하므로 이러한 레이어가 현재 제품에 얼마나 빨리 증착될 수 있는지에 대한 물리적 제한이 있습니다. 필라멘트 기반 프린터는 기계 장치로 재료를 인치 단위로 증착해야 하며, 이는 수지 기반 프린터가 빛에 의존하고 일부는 한 층 전체를 인쇄할 수 있기 때문에 더 큰 인쇄를 위한 일부 수지 기반 프린터보다 눈에 띄게 느린 경향이 있습니다. 시간.

이러한 기술을 대조할 때 염두에 두어야 할 요소가 더 있습니다. 그러나 프로세스 속도를 높이기 위해 할 수 있는 몇 가지 작업이 있습니다.

FDM 대 수지 프린터

다른 구성 방법은 조각을 만드는 데 몇 분이 소요될 수 있지만 3d 프린터가 사용하는 레이어별 방법은 FDM(Fused Deposition Modeling) 및 수지에 대한 기술 고유의 물리적 한계로 인해 본질적으로 느려집니다. 기반 프린터.

FDM 프린터(융착 증착 모델링)는 가열, 압출 및 노즐을 통해 현재 모델에 증착되는 열가소성 재료에 의존하며, 노즐은 일련의 전동 부품을 통해 정밀하게 이동합니다.

수지 기반 프린터는 UV 광을 사용하여 포토폴리머 재료 풀을 경화시키고 단단한 물체를 만듭니다. 레진 프린터를 위한 다양한 기술도 있습니다. 광조형은 FDM 프린터와 유사한 레이어를 그리는 작은 영역을 커버하는 단일 레이저를 사용하는 반면, 디지털 광 처리(DLP) 및 광 수정 디스플레이(LCD)는 프로젝터와 백라이트 LCD 화면을 사용하여 UV 광원.

이러한 기술의 모든 차이점과 서로를 사용하는 것이 더 나은 시기와 위치에 대해 자세히 설명하는 것은 자체 기사가 필요하지만 현재 주제의 요지는 다음과 같습니다.

FDM 프린터는 무거운 기계 부품(모터, 노즐, 압출기 기어 등)을 믿을 수 없을 정도로 정밀하게 움직여야 합니다. 메커니즘을 이동하고 중지하려면 많은 에너지가 필요하지만 일부 부품이 모터와 같이 더 빠르게 작동하더라도 일반적으로 결과를 손상시키는 심한 진동이 발생합니다. 또한 사용하는 필라멘트의 재질에 따라 녹고, 침전되고, 굳는데 더 많은 시간이 소요될 수 있습니다.

반면에 SLA 프린터는 레이저가 스테퍼 모터보다 더 빠르게 움직이기 때문에 FDM 프린터보다 빠릅니다. LCD 및 DPL 프린터는 훨씬 더 빨라서 한 번에 전체 레이어를 인쇄합니다. 각 레이어는 거의 같은 시간이 걸리기 때문에 더 크거나 미세하게 정의된 조각에서 점점 더 두드러집니다.

또한 모델이 완성된 후 최종 조각의 표면에서 잔여 수지를 수동으로 청소해야 하므로 추가 시간과 노력이 필요하다는 점도 언급할 가치가 있습니다.

프린터 자체의 기계적 측면 외에도 소프트웨어는 인쇄 속도와 관련하여 중요한 역할을 합니다. 슬라이서 프로그램 설정은 1시간 인쇄와 3시간 인쇄의 차이를 의미할 수 있으며, 이는 시간에 대한 절충점을 인식하면서 일반 데스크탑 3d 프린터의 프로세스 속도를 높이기 위해 작업할 수 있는 것입니다.

3D 프린터의 속도를 높이는 방법

소프트웨어에서 속도를 높이기 위해 많은 작업을 수행할 수 있으며 이를 위한 주요 설정을 다룰 것입니다. 기사의 나머지 부분에서는 FDM 프린터가 대체로 가장 인기 있는 프린터이기 때문에(달리 명시되지 않는 한) FDM 프린터를 다루고 있다고 가정합니다.

인쇄 속도

FDM 모델에서 인쇄 속도는 압출기가 움직이는 속도(mm/s)를 정의합니다. 이 설정은 모든 슬라이서에서 수정할 수 있으며 인쇄 시간을 줄이는 주요 매개변수 중 하나입니다. 그럼에도 불구하고 모든 프린터에는 기계적 한계가 있습니다. 즉, 결과물의 전체 품질을 희생하지 않고는 인쇄 속도를 무한정 높일 수 없습니다. 압출기가 플라스틱을 녹일 수 있는 속도와 같은 다른 제한 사항이 있습니다. 대부분의 프린터는 기본적으로 약 50mm/s로 작동하지만 사양에 따라 최대 750mm/s 또는 그 이상까지 속도를 낼 수 있습니다. 프린터가 현재 인쇄 중인 모델의 부분에 따라 프린터가 다른 속도로 작동할 수 있다는 점도 언급할 가치가 있습니다.

참고로 다음은 인쇄 속도와 관련하여 염두에 두어야 할 몇 가지 사항입니다.

외벽 속도 증가 표면 품질을 손상시킬 수 있습니다. 즉, 모델의 전체 모양이 거의 중요하지 않은 경우에만 권장됩니다.
내벽의 속도 및 채우기 속도 증가 조각의 강도와 내구성에 영향을 줄 수 있습니다. 이 매개변수의 속도를 높이는 것이 거의 문제가 되지 않는다면 가능합니다.
최고/최저 속도 는 상단 및 하단 레이어가 인쇄되는 속도입니다. 이러한 레이어를 손상시키는 것은 문제가 될 수 있으므로 이 레이어를 닫는 신뢰성을 높이려면 느린 속도를 사용하는 것이 좋습니다.
채움 속도 지원 서포트가 인쇄되는 속도를 결정합니다. 지지 구조에는 일반적으로 높은 품질이 필요하지 않으므로 프로세스 속도를 높이려면 더 높은 값을 사용하는 것이 좋습니다.
그리고 인터페이스 속도 지원 지지 지붕과 바닥이 인쇄되는 속도입니다. 이러한 레이어는 이들과 접촉하는 표면의 품질에 영향을 줄 수 있으므로 보수적인 매개변수를 사용하는 것이 좋습니다.

이동 속도

이동 속도는 필라멘트를 압출하지 않을 때 헤드가 움직이는 속도에 영향을 줍니다. 이 값을 늘리면 많은 시간을 절약할 수 있지만 레이어 이동과 같은 문제가 발생하여 전체 인쇄를 망칠 수 있습니다. 기계에 대한 최적의 이동 속도를 찾는 가장 좋은 방법은 제조업체 정보를 찾는 것입니다. 더 중요한 것은 이 목록의 거의 모든 설정과 마찬가지로 일부 테스트 인쇄에 대한 설정을 가지고 놀고 올바른 속도를 찾을 때까지 천천히 올리는 것입니다. 그것은 당신의 프로젝트를 손상시키지 않을 것입니다. 헐렁한 벨트는 레이어 이동의 주요 원인인 경향이 있으므로 정기적으로 벨트를 조여야 합니다.

후퇴 속도

FDM 기계에서 이것은 프린터가 다시 움직이기 시작하기 전에 필라멘트를 당기는 속도에 영향을 줍니다. 너무 느리게 두면 스트링이 발생하지만 너무 빠르게 설정하면 필라멘트 연삭으로 인해 압출기 손상 및 필라멘트 손실 및 기타 문제가 발생할 수 있으므로 테스트 인쇄를 실행하는 것이 좋습니다.

채우기 줄이기

Infill은 인쇄된 모델의 내벽 내부에 있는 것입니다. 슬라이서는 다른 패턴을 사용하여 3D 모델의 볼륨을 채우고 패턴에 따라 인장 특성이 다릅니다. 채우기 비율을 줄이면 더 빠른 인쇄, 더 적은 필라멘트 소모, 덜 저항력 있는 조각으로 이어집니다.

이 매개변수는 0%(모델의 벽 사이에 아무 것도 없음을 의미)에서 100%(벽이 재료로 완전히 채워짐) 사이에 있을 수 있습니다. 이 설정을 30% 이상 높이면 한계 이점이 거의 항상 추가 시간의 가치가 없다는 점을 언급할 가치가 있습니다.

각 반복에서 전체 레이어를 인쇄하는 LCD 또는 DPL 프린터의 경우 채우기가 조각을 만드는 데 걸리는 시간에 실제로 영향을 미치지 않지만 FDM 및 SLA 프린터의 경우 이 값이 인쇄 시간과 필라멘트 소비의 주요 동인 중 하나입니다.

쉘/벽의 수 감소

쉘은 인쇄물의 윤곽을 구성하는 레이어의 수입니다. 그것들을 늘리면 외벽이 더 두꺼워지고 3d 프린트가 더 강해집니다. 프린트를 샌딩하여 더 보기 좋게 만들 계획이라면 벽을 몇 개 더 추가하는 것이 좋습니다.

레이어 높이 증가

레이어 높이는 Y축에서 각 레이어가 얼마나 작은지를 정의하며 모델의 세부 정밀도와 전체 모양을 결정하는 주요 요소입니다. 그러나 그것은 무엇이든 인쇄하는 데 걸리는 시간의 주요 동인 중 하나입니다. 조각의 마감이 별로 중요하지 않거나 충분히 큰 경우 더 높은 레이어 높이를 선택하면 인쇄하는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 편리한 트릭입니다.

고품질 인쇄물은 0.1mm 이하의 값을 가질 수 있습니다. 그러나 인쇄 시간과 1-1 역의 관계가 있습니다. 레이어 높이를 반으로 줄이면 인쇄 시간이 두 배가 됩니다.

지지대 사용 최소화

FDM에서 각 레이어는 빌드플레이트 표면이든 다른 필라멘트 레이어이든 무엇인가 위에 증착되어야 합니다. 모델에 일부 레이어가 얇은 공기에서 인쇄를 시작하는 섹션이 있으면 전체 프로세스가 실패합니다.

지지대를 만드는 데 많은 시간이 걸릴 수 있고 때로는 피할 수 없는 경우도 있지만 지지대 없이 인쇄할 수 있도록 모델을 회전하고 조정하거나 그냥 축소하는 등 몇 가지 트릭으로 얼마나 많은 것을 달성할 수 있는지 놀라실 수 있습니다. 필요한 지원의 양은 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 일반적으로 45도 이상의 각도로 표면을 최소화하기 위해 모델을 회전합니다.

적응 레이어

간단히 말해서 적응형 레이어를 사용하면 다양한 레이어 높이로 인쇄할 수 있으므로 더 미세한 세부 사항이 필요할 때마다 슬라이서가 자동으로 높이를 낮추거나 섹션의 모양이 허용할 때마다 높이를 높일 수 있습니다. 이 설정으로 인쇄하면 품질을 너무 많이 희생하지 않고도 프로세스 속도를 높일 수 있습니다. 그러나 제한 사항이 있습니다. 전체에 높은 세부 사항이 있는 조각이 필요하거나 두 개의 서로 다른 개체를 동시에 인쇄하려고 하면 적응 레이어가 인쇄 전체에 해로울 수 있습니다. 여기에서 적응 레이어에 대한 자세한 내용을 읽을 수 있습니다.

오늘날의 3D 프린터 속도

오늘날의 3D 인쇄 시장에서 대다수의 프린터는 약 40-50mm/s의 속도로 인쇄하고 보다 세련된 모델은 최대 120-150mm/s의 속도로 인쇄할 수 있습니다. 그러나 더 높은 속도에 도달할 수 있는 모델이 이미 있습니다. 일부 Voron 프린터는 최대 1000mm/s에 도달했습니다! (그러나 최소한으로 말하면 여전히 거칠다). 3D 프린터 시장은 매우 빠른 속도로 끊임없이 진화하고 있으며 더 빠르고 안정적인 인쇄를 가능하게 하는 미래의 기술 혁신을 기대할 수 있습니다.

결론

조각의 인쇄 시간을 계산할 때 고려해야 할 사항이 많습니다. 인쇄 기술과 기계 자체가 중요할 뿐만 아니라 선호하는 슬라이서에서 선택하는 구성도 중요합니다. 이는 모델의 모양과 부피뿐만 아니라 원하는 미적 세부 사항과 우리가 필요로 하는 물리적 요구 사항에 따라 달라집니다.

취미로 하는 프린터가 향상되는 속도는 놀랍고, 인쇄물의 적절한 구성에 대해 알 필요가 없는 날이 올 수도 있습니다. 그 동안에는 인쇄 품질을 손상시키지 않으면서 추가 시간을 단축하기 위해 설정을 계속 사용해야 합니다. 우리 중 일부에게는 이것이 이 직업의 가장 재미있고 흥미로운 측면 중 하나입니다!