3D 프린터 필라멘트 1kg의 수명은 얼마나 됩니까?

3D 프린팅의 초보자로서 이것은 몇 달 동안 당신을 괴롭히는 질문입니다. 항상 모델을 인쇄할 재료를 찾고 있으며 폴리락트산(PLA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 건축용 아크릴(일명 광택 접착제) 등을 사용해 보았습니다.

그런데 필라멘트 1kg의 수명이 얼마나 될까요? 1kg 스풀에 몇 미터의 필라멘트가 있습니까? 평균 인쇄에 얼마나 많은 필라멘트가 필요합니까? 1Kg 스풀로 몇 개의 모델을 인쇄할 수 있습니까? 어떻게 필라멘트를 더 오래 사용할 수 있습니까? 그리고 어떤 요인이 영향을 미칠 수 있습니까?

운 좋게도 다음 기사에서 이 모든 질문에 답할 것입니다.

필라멘트 무게	밀도	두께	길이	가격
1kg	1.25g/cm3	1.75mm	330m/1080ft	$20-30
		300mm	110m/360ft
3kg	1.25g/cm3	1.75mm	990m/3240피트	$55-70
		300mm	330m/1080ft
5kg	1.25g/cm3	1.75mm	1650m/5400ft	$90-110
		300mm	550m/1800피트

이제 시작하기 전에 표준 데스크탑 FDM 3D 프린터용 필라멘트는 일반적으로 "스풀"이라고 하는 1kg, 3kg 및 5kg 롤로 제공됩니다.

표준 1kg 필라멘트 스풀의 비용은 약 20-30달러입니다. 그러나 수입세가 높은 국가에서는 훨씬 더 많은 비용이 들 수 있습니다.

이제 게시물 자체에 들어가기 전에 한 가지 질문에 답해 보겠습니다. 이 필라멘트 스풀이 미터/피트가 아닌 킬로그램 단위로 판매되는 이유는 무엇입니까? 답은 간단합니다. 스풀 내부의 필라멘트 길이는 두 가지 요인, 즉 재료의 밀도와 단면적 또는 필라멘트의 직경에 따라 다릅니다.

예를 들어 1kg 필라멘트 스풀의 길이를 계산하는 방법을 보여 드리겠습니다. 밀도가 1.24g/cm3이고 직경이 1.75mm인 1kg의 PLA 필라멘트 스풀을 구입했다고 가정합니다. 여기에는 252.13미터의 필라멘트가 포함됩니다(인터넷에서 이러한 계산을 수행할 수 있는 계산기가 많이 있습니다). 스풀의 가격이 $25이면 미터당 비용은 9.9센트가 됩니다.

이제 더 이상 고민할 것 없이 바로 포스팅 속으로 들어가 보겠습니다!

평균적으로 인쇄하려면 얼마나 많은 필라멘트가 필요합니까?

즉, 1kg 스풀로 단일 개체를 몇 번이나 인쇄할 수 있습니까?

가장 쉬운 답은 1kg 스풀에서 정확히 1kg의 재료만 인쇄할 수 있기 때문에 인쇄하려는 물체(지지대, 테두리, 뗏목 및 스커트 포함)의 무게를 그램 단위로 계산하는 것입니다.

인쇄하여 인터넷에서 판매하는 맞춤형 iPhone 케이스의 무게가 11.8g이라고 가정해 보겠습니다. 그런 다음 필라멘트를 낭비하지 않고 모두 활용하면 1000/11.8 =84 iPhone 케이스를 인쇄할 수 있습니다.

마찬가지로, 만들고 있는 맞춤 목걸이의 가격이 5g이고 1000/5 =500개의 목걸이를 인쇄할 수 있다고 가정해 보겠습니다. 이것은 친구나 가족에게 선물하거나 온라인으로 판매하기 위해 동일한 개체를 여러 번 인쇄하려는 사람들에게만 도움이 됩니다.

임의 팁:동일한 크기의 여러 개체를 인쇄하는 경우 여러 부품으로 인쇄한 다음 조립하는 것이 좋습니다.

예를 들어 귀걸이 모양의 펜던트(직경 1.25인치 원)를 인쇄하려면 벽 두께가 0.8mm인 반지 하나를 인쇄하지 마십시오. 옆으로 돌리거나 떨어뜨리면 모양이 일그러질 수 있습니다.; 대신 각 귀걸이를 테두리에 공유 구멍이 있는 한 쌍의 원으로 디자인하고 연결하십시오.

슬라이서 소프트웨어에서 인쇄에 필요한 필라멘트의 양을 확인하는 방법은 무엇입니까?

슬라이싱 소프트웨어는 개체의 디자인 파일을 로드할 때 예상되는 인쇄 시간을 알려줍니다(정확하지는 않지만). 또한 개체를 인쇄하는 데 필요한 필라멘트의 양(g)도 알려줍니다(일반적으로 매우 정확함).

아래 그림에서 Cura가 내 개체를 인쇄하려면 582g이 소모되며 이는 0.5kg이 넘는다고 말하는 것을 볼 수 있습니다. 제게는 항상 위험 신호이며 500g 정도가 필요한 물건은 인쇄하지 않습니다.

그 이유는 일반적으로 1~2일 정도의 시간이 걸리기 때문입니다(적당한 품질의 프린터가 있는 경우 인쇄를 시작하고 프린터가 자체적으로 완료하도록 두는 것은 문제가 되지 않습니다). 그러나 문제는 중간에 스풀을 교체해야 하고 이 작업을 수행하는 동안 많은 문제가 발생할 수 있습니다.

저는 일반적으로 디자인을 약간 변경하거나 슬라이싱 소프트웨어에서 개체의 방향을 변경하여 이러한 문제를 극복할 수 있습니다. 아래에서 볼 수 있듯이 개체를 수평으로 회전할 때 이 개체를 인쇄하는 데 필요한 그램 수가 582그램에서 452그램으로 떨어졌습니다.

이렇게 작은 조정으로 거의 130g을 절약할 수 있었습니다! 그것이 어떻게 가능한지 궁금할 것입니다.

글쎄, 그것은 간단합니다. 물체를 수직이 아닌 수평으로 인쇄하면 훨씬 적은 지원이 필요할 것입니다. 간단하게 계산해 보니 이 1kg 스풀을 30달러에 샀는데 이 약간의 조정으로 4달러를 절약할 수 있었고 이는 스풀 구입 비용의 10분의 1이 넘는 금액입니다.

필라멘트를 더 오래 사용하려면 어떻게 해야 하나요?

네 가지 방법이 있으므로 각각에 대해 자세히 논의하겠습니다.

3D 모델의 크기 줄이기
가장자리, 뗏목, 치마 사용 줄이기
서포트 사용 줄이기(가능한 경우)
채우기 줄이기

1) 3D 모델의 크기 줄이기

제작자가 왜 그렇게 크게 인쇄해야 하는지 신중하게 생각하지 않고 거대한 것을 인쇄할 때마다 크기를 늘리면 세부 사항이 점차 감소하지만 재료 비용, 시간 소비 및 기타 여러 가지가 10배 증가합니다. 더 큰 개체를 계속 3D 프린팅하기 어렵게 만듭니다.

자주 인쇄하지 않거나 큰 크기의 개체를 인쇄하지 마십시오. 큰 물체를 인쇄하는 것은 의미가 없습니다. 더 작은 물체도 쿨러가 아니더라도 똑같이 좋아 보입니다. 사람들이 큰 크기의 인쇄물을 보고 감명을 받는다고 생각한다면 작은 개체에서도 더 세밀하고 복잡한 세부 사항을 보고 감동한다는 사실을 잊지 마십시오.

다시 말하지만 큰 개체를 인쇄하는 것은 의미가 없으며 1:1 프로토타입이나 부품을 인쇄해야 할 때만 인쇄해야 합니다. 그러므로 유혹을 제어하고 항상 스스로에게 물어보십시오. 정말 이렇게 크게 인쇄해야 합니까?

2) 챙, 뗏목, 치마의 사용 줄이기

스커트는 인쇄 작업이 시작되기 직전에 수행하도록 슬라이서에서 설정할 수 있는 필라멘트 압출 루틴입니다. 이것은 인쇄물을 둘러싸는 윤곽으로 구성되며 압출기가 적절하게 프라이밍되고 물체가 인쇄를 시작할 때 필라멘트의 일정한 흐름이 압출되도록 하기 위한 것입니다.

스커트는 또한 사용자가 기계가 제대로 보정되었는지 판단하는 데 도움이 됩니다. 빌드 플레이트에 배치되는 선의 품질이 만족스럽지 않으면 베드가 개체에 영향을 미치기 전에 조정할 수 있습니다.

챙은 모델에 부착되는 스커트로 구성됩니다. 첫 번째 레이어의 표면을 확대하여 빌드 플레이트에 대한 모델의 접착력을 향상시키는 데 유용합니다. 챙을 제거할 때 모델이 손상되지 않도록 주의해야 하기 때문에 모델에 부착되어 있는 것도 가장 큰 단점입니다.

마지막으로 뗏목은 물체 아래에 인쇄되는 격자 구조입니다. 이렇게 하면 모델이 제작판이 아닌 래프트에만 닿게 됩니다. 이 기능은 주로 ABS로 인쇄할 때 뒤틀림을 방지하는 방법으로 사용됩니다. 출력하는데 시간이 걸리고 필라멘트 소모량이 적지 않으니 꼭 필요할 때만 사용하세요.

스커트의 주요 장점은 뗏목과 챙만큼 많은 필라멘트를 소비하지 않는다는 것입니다. 반면에 챙과 뗏목과 달리 스커트는 레이어 접착력을 향상시키지 않습니다. 물체에 붙지 않기 때문에 바닥면을 크게 만들지 않습니다.

분명히 말씀드리지만, 이러한 기능을 어떤 대가를 치르더라도 사용을 피해야 한다는 말은 아닙니다. 사실 저는 기본 프로필에 항상 3줄짜리 치마를 사용합니다. 그리고 물건이 닿는 부분이 작아서 헐거워질까 걱정되면 챙을 추가할지 말지 고민이 됩니다.

이 권장 사항의 주요 내용은 인쇄하려는 특정 개체에 따라 뗏목, 치마 또는 챙을 사용할 시기를 적절하게 선택해야 한다는 것입니다.

3) 지원 사용 줄이기(가능한 경우)

3D 프린팅을 처음 접하는 사람들은 종종 지원의 중요성을 인식하지 못합니다. 다른 방법으로는 인쇄하기 어렵거나 불가능한 부품의 기초 역할을 하며 고급 인쇄 품질을 향상시킬 수도 있습니다.

모든 사람이 멋진 3D 디자인을 디자인하고 필라멘트 비용을 절감할 수 있는 것은 아닙니다. 숙달하는 데 시간과 경험이 필요한 습득한 기술입니다.

Thingiverse의 많은 3D 모델에는 너무 많은 지원이 있습니다. Thingiverse 검색은 얼마나 많은 인쇄 재료가 낭비되는지 거의 고려하지 않기 때문입니다. 하지만 시간과 비용을 절약할 수 있는 간단한 조정을 하지 않을 이유가 없습니다.

위의 예에서 보셨듯이 그렇게 어렵지도 않습니다. 슬라이싱 소프트웨어에서 디자인을 수직 레이아웃에서 수평 레이아웃으로 회전시키는 것만으로 4달러 상당의 필라멘트를 절약할 수 있었습니다.

Slic3r 및 기타 슬라이싱 소프트웨어를 사용하면 지지 재료의 두께를 사용자 정의할 수 있습니다. 이것은 필요한 재료의 양을 줄이는 매우 효과적인 방법입니다. 또는 경우에 따라 지원 재료가 완전히 필요하지 않게 하는 방법입니다.

4) 채우기 줄이기

채우기는 모델 내부에 사용된 재료의 양입니다. 채우기 비율을 선택하면 인쇄물 외부 벽 사이의 간격을 채우는 재료 비율입니다.

기술적으로 100% 채우기로 인쇄하는 것이 가능하지만 더 적은 것으로 인쇄할 때 몇 가지 이점이 있음을 발견했습니다. 우선 지원이 필요한 부품(도구 또는 돌출된 조각이 있는 기타 물체)은 종종 낮은 충전재에서 더 잘 인쇄됩니다. 채우기 비율과 관련하여 많은 전문가들은 50% 이상을 사용하지 말라고 조언합니다. 일부에서는 20% 이하의 충전재를 사용하도록 권장하기도 합니다.

그러나 저가 프린터가 고품질 부품을 인쇄하는 데 어려움을 겪는다는 것은 비밀이 아닙니다. 많은 양의 충전재를 사용하면 기계의 강도와 내구성이 향상되지만 전체 인쇄 시간도 희생됩니다.

대부분의 응용 프로그램에서 50% 이상의 백분율은 필요하지 않습니다. 그러나 강도와 내구성을 찾고 있다면 60% 충전 구조로 요구 사항을 충족하기에 충분해야 합니다.

이러한 권장 사항은 너무 많은 무게를 추가하지 않고도 강력하고 안정적인 인쇄물을 얻을 수 있도록 하기 위한 것입니다. 이는 일반적으로 견고함을 유지하기 위해 상당한 양의 충전재가 필요하기 때문에 대형 모델을 인쇄할 때 특히 중요합니다.

어떤 인필 패턴을 사용할지 결정할 때 가장 큰 문제가 있지만 일반적으로 벌집 모양과 육각형 패턴을 선택하는 것이 좋습니다.

벌집 모양의 충전재는 가장 빠르고 재료 집약적인 패턴입니다.

속이 빈 투명한 그림을 만들기 위해 채우기를 사용하여 단단한 외부 쉘을 유지하면서 공간을 만들 수 있습니다. 기본적으로 벌집형 충전재는 강도가 모델에 중요한 경우 가장 강력하고 좋은 선택입니다.

강도가 그다지 중요하지 않은 미니어처 또는 모델의 경우 육각형 채우기 패턴이 가장 적합할 수 있습니다.