히트베드를 사용한 3D 프린팅:PLA 및 ABS의 최적 온도

이미 3D 프린팅과 관련된 몇 가지 게시물을 읽고 프로세스의 세부 사항에 대해 조금 다루었다면 히팅 베드의 존재를 알고 있을 것입니다. 이 구성 요소는 3D 프린터 빌드 플레이트의 표면을 가열하는 데 많은 장점이 있습니다. 또한 히팅베드의 온도를 변경할 수 있으며 필라멘트마다 다른 설정이 필요하다는 것도 알고 계실 것입니다.

그렇다면 PLA와 ABS로 인쇄하기 위한 히팅베드의 최적 온도는 얼마일까요?

인쇄를 위한 최적의 베드 온도는 PLA의 경우 60°C, ABS의 경우 100°C~110°C입니다. 이러한 설정은 첫 번째 레이어 접착력을 크게 향상시켜 3D 프린터의 성공률을 높입니다. ABS의 경우 최대 8%까지 수축할 수 있으므로 인쇄되는 동안 물체의 온도를 유지하기 위해 히팅베드가 필요합니다.

낮은 온도는 온열 침대의 이점을 감소시키는 반면 높은 온도는 "코끼리 발과 같은 다른 일반적인 문제로 이어집니다. ".

온열 침대가 중요한 이유와 시기

3d 프린터는 (거의) 온도에 관한 모든 것입니다. 우선 물체를 형성할 필라멘트를 녹이기 위한 온도가 필요합니다. 이를 담당하는 특정 부분을 핫엔드라고 하며 Extruder의 구성품 중 하나입니다.

좋은 온도 설정은 최고의 3D 인쇄 물체와 기차 잔해 사이의 차이가 될 수 있습니다. 다른 기회에 핫 엔드 온도 설정의 중요성에 대해 논의할 것입니다.

이제 온도도 필수인 또 다른 3D 프린팅 구성요소인 히팅베드로 넘어가겠습니다!

뜨거운 플라스틱 층을 이전 층 위에 하나씩 배치하여 "침대"라는 평평한 표면에 개체를 인쇄합니다. 온도 변화에 대한 재료의 다양한 반응, 표면에 대한 접착 불량 및/또는 냉각 중 수축으로 인해 이 프로세스는 종종 실패하여 물체가 표면에서 느슨해지거나 인쇄물이 손상될 수 있습니다.

더 나은 단어가 없기 때문에 이것이 차선책이라는 것을 알 수 있습니다! 이를 방지하기 위해 침대 아래에 난방 장치를 설치할 수 있습니다. 운이 좋다면 프린터에 이미 있을 수 있습니다!

이 가열 메커니즘은 첫 번째 레이어의 접착력을 향상시키고 냉각에 대한 정상적인 반응으로 인해 열가소성 수지의 수축을 줄입니다.

간단하게 하기 위해 지금부터 이 신비한 구성 요소를 "히팅 베드"라고 부를 것입니다. 이제 구성 요소의 이름을 알고 프린터에 설치했으므로 각 필라멘트 유형에 대한 최적의 온도가 무엇인지 알 수 있을 것입니다.

PLA에 대해 먼저 이야기해 보겠습니다. PLA는 오늘날 가장 일반적이고 대중적이며 사용하기 쉬운 열가소성 수지이기 때문입니다. 초보자라면 여기에서 시작하여 테스트 중에 값싼 재료를 낭비하게 되므로 3d 프린팅의 기초를 배우는 것이 좋습니다.

PLA는 특정 요구 사항을 충족할 필요가 없는 모든 부품에 적합한 소재입니다. PLA로 인쇄된 물체는 최대 60ºC를 견딜 수 있고 축축해집니다(일명 "유리 전이 온도 "), 그래서 장식용 오브제, 만화책 미니어처, LED 램프, 전자 케이스 및 범용 지지대를 인쇄하는 데 주로 사용됩니다.

일반 아크릴 또는 합성 페인트로 샌딩하고 칠할 수 있습니다. 그리고 무엇보다도 PLA는 작업하고 인쇄하기 가장 쉬운 3d 인쇄 재료입니다. 약간의 연구와 연습을 통해 이 플라스틱을 지배하고 정말 괜찮은 물건을 인쇄할 수 있습니다.

PLA의 이상적인 베드 온도

앞서 언급했듯이 일부 3d 프린터에는 온열 침대가 없습니다. 무용지물이 아니라 인쇄면을 가열하지 않고도 사용할 수 있는 소재가 있다는 뜻입니다.

PLA는 냉각될 때 너무 많이 수축하지 않기 때문에 이러한 재료 중 하나입니다. 그럼에도 불구하고 차가운 표면에 인쇄하면 가열 과정에서 자주 해결되는 다른 문제가 발생할 수도 있습니다.

예를 들어, 콜드 베드를 사용할 때는 적절한 베드 레벨링이 더 중요합니다. 물체의 날카로운 모서리가 베드에 단단히 부착되지 않으면 조만간 휘어지기 시작하여 전체 인쇄물이 분리될 수 있습니다. 노즐은 그 가장자리를 여러 번 통과하여 이 문제를 가속화합니다.

좋아, 이제 우리는 당신이 올바르게 수평을 이루고, 단단하고, 안정적인 히팅 베드를 가지고 있다고 가정할 것입니다. 모든 PLA 필라멘트 브랜드에 적용되는 마법의 숫자를 말할 수는 없지만 침대 온도를 약 60ºC로 설정하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.

일부 브랜드는 더 높거나 낮은 온도를 요구할 수 있지만 70ºC를 초과하면 "코끼리 발이라는 또 다른 문제가 발생할 수 있습니다. ". 베드 온도가 너무 높게 설정되면 첫 번째 레이어가 녹기 시작하고 조각의 무게가 레이어를 아래로 밀어냅니다. 최종 개체는 밑면이 더 두껍고 원래보다 낮습니다. 이를 감지하면 침대 온도를 낮추십시오.

반면에 베드 온도를 50ºC 미만으로 설정하면 베드 접착력이 눈에 띄게 향상되지 않으므로 피하십시오.

더 큰 3d 프린터는 실내 공기와 지속적으로 열을 교환하는 더 큰 인쇄 표면을 가지고 있습니다. 이것은 침대를 식힐 것이므로 대형 프린터를 사용할 때 이 값을 높여야 합니다.

인쇄 품질에 영향을 줄 수 있는 외부 요인

대부분의 3d 프린터는 데카르트 유형이며 인클로저 없이 판매되는 경우가 많습니다. Prusa I3, Ender 3 또는 CR-10은 이러한 유형의 프린터의 인기 있는 예입니다. 인클로저가 없으면 인쇄 프로세스가 외부 영향에 노출될 수 있습니다.

따라서 작업 공간을 설정할 때 3D 프린터의 위치에 특별한 주의를 기울이십시오. 문이나 창문에서 멀리 떨어져 있어야 할 뿐만 아니라 방 개구부 사이의 공기 흐름 한가운데에 두는 것도 피해야 합니다. 창이나 문을 열면 바람이 불어 인쇄 베드에서 열을 빼앗아 레이어 및/또는 베드 접착력이 갑자기 감소할 수 있습니다.

프린터의 가장 치명적인 적 중 하나는 AC 시스템입니다. 같은 방에 둘 다 있는 것을 피할 수 없다면 프린터를 AC의 찬 바람으로부터 멀리 두거나 바로 아래에 두십시오. 여전히 레이어 접착 문제가 발생하면 AC를 끈 상태에서 몇 가지 개체를 인쇄하여 성공률에 영향을 미치는지 확인하십시오.

고려해야 할 또 다른 요소는 습도입니다. 축축한 필라멘트는 부서지기 쉽고 고장나거나 쓸모없게 될 수도 있습니다. 특히 습한 기후에서는 스풀을 실내 공기와 접촉한 상태로 두지 않는 것이 좋습니다. 저는 항상 플라스틱을 건조하게 유지하기 위해 실리카겔 백과 함께 큰 플라스틱 상자에 스풀을 보관하려고 노력합니다.

PLA에 3D 프린팅 인클로저가 필요한가요?

짧은 대답은 NO입니다. 하지만 조금 더 자세히 살펴보겠습니다!.

원치 않는 외부 효과를 제거하기 위한 최종 솔루션은 프린터를 둘러싸는 것입니다.

인클로저를 사용하는 많은 장점 중에서 대부분의 열을 내부에 유지함으로써 인쇄 내내 작동 온도를 유지한다는 것을 알게 되었습니다. 이는 전체 인쇄 중 온도의 급격한 변화를 줄이고 인쇄 조건을 매우 안정적이고 예측 가능한 상태로 유지합니다.

일부 3d 프린터에는 이미 인클로저가 있지만 대부분의 베스트셀러 기계에 맞는 표준 인클로저를 구입할 수도 있습니다. 매우 저렴하며 사용하지 않으려는 경우 제거할 수 있습니다*.

또 다른 옵션은 자체 인클로저를 구축하는 것입니다. 기본적으로 모든 상자를 이 용도로 사용할 수 있습니다! 화재를 일으킬 수 있으므로 인클로저 내부의 온도가 너무 많이 올라가지 않도록 하십시오.

이 목적으로 판지 상자를 개조하는 것을 보았지만 분명한 이유로 추천할 수는 없습니다. 이유가 생각만큼 명확하지 않은 경우를 대비하여 다음과 같이 설명합니다. 가열 기계를 매우 가연성 물체로 둘러싸면 명백한 화재 위험이 있습니다!

값싼 재료를 사용하여 비용을 절약할 때 방에 대한 추가 화재 방지가 필요할 수 있습니다. 이러한 사실에도 불구하고 항상 근처에 소화기를 비치하고 사용할 수 있도록 준비하는 것이 좋습니다.

www.instructables.com에 멋진 DIY 아이디어가 있습니다! 표준 인클로저에 힘들게 번 돈을 지출하기 전에 그들을 살펴보고 조금 탐색하십시오.

어쨌든 건조하고 따뜻한 방에 프린터를 두는 경우 PLA를 인쇄할 때 인클로저를 사용할 필요가 없습니다.

이 열가소성 플라스틱은 식힐 때, 특히 온열 침대를 사용할 때 많이 줄어들지 않으므로 침대의 수평을 올바르게 맞추면 심각한 문제가 발생하지 않습니다.

정말 추운 지역에 살고 다른 솔루션을 적용할 수 없는 경우가 아니면 인클로저에 비용을 지출하지 않는 것이 좋습니다. 오늘날 대부분의 사람들은 PLA를 유일한 인쇄 재료로 사용하므로 기계를 적절하게 보정하고 올바른 온도 설정을 얻어 대부분의 인쇄 문제를 해결할 수 있습니다.

다양한 재료에 대해 자세히 알아보고 시야를 넓히고 싶다면 논리적인 다음 단계는 더 까다로운 플라스틱인 ABS를 사용하는 것입니다.

ABS에 이상적인 베드 온도

ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)는 PLA가 도입되기 이전의 주요 3D 프린팅 소재였습니다. PLA에는 없는 몇 가지 정말 뛰어난 특성이 있어 이 열가소성 수지를 많은 제조업체에서 인기 있는 선택으로 만듭니다.

PLA와 달리 ABS는 냉각 시 최대 8%까지 수축할 수 있습니다. 이로 인해 히팅베드와 인클로저 없이는 인쇄가 거의 불가능합니다. 인쇄하는 동안 물체의 온도를 유지하는 것은 필수입니다! 일반적으로 침대 온도를 100°C로 설정하십시오.

참고로 PLA로 인쇄하는 것과 달리 ABS로 인쇄할 때는 냉각팬을 꺼야 합니다.

PLA 대신 ABS로 인쇄해야 하는 이유는 무엇입니까?

ABS를 사용한 인쇄의 어려움을 언급했지만 ABS를 피하고 항상 PLA를 선택해야 하는 것은 당연한 일처럼 보일 수 있습니다. 저는 공정하게 노력하고 ABS가 오늘날에도 여전히 인기 있는 선택인 몇 가지 이유를 설명하겠습니다.

ABS 스풀의 가격은 PLA 스풀보다 거의 항상 저렴합니다. 또한 저온에서도 강도를 유지하는 견고한 열가소성 수지입니다.

ABS는 모양을 잃기 전에 더 높은 온도를 견딜 수 있습니다(유리 전이 온도). ) 충격에 대한 저항력이 높기 때문에 인쇄 메커니즘, 직사광선에 노출된 조각 또는 자동차 내부에 들어갈 물체에 선택하는 것이 좋습니다. 실외 물체도 일반적으로 PLA 대신 ABS로 만들어집니다.

또한 PLA 인쇄물에는 적용할 수 없는 독특하고 실용적인 후처리 기술을 제공합니다. 아세톤은 ABS 물체의 표면을 매끄럽게 하는 데 사용할 수 있습니다. 게다가 PLA를 사용하는 것과 같은 방식으로 ABS를 사포질하고 칠할 수 있습니다.

ABS로 인쇄하기 위한 설정

내 경험에 따르면 아래 나열된 설정을 사용하여 최상의 결과를 얻습니다. 필라멘트 브랜드와 3D 프린터에 따라 약간 변경해야 할 수도 있음을 명심하십시오.

압출기 온도:필라멘트 색상 및/또는 브랜드에 따라 230~245ºC입니다.
속도:40/50mm/s.
후퇴:PLA와 동일한 설정(6.5mm)
인쇄하는 동안 냉각 팬이 꺼져 있습니다.
침대 온도:100ºC.
물체 주위에 3mm 테두리가 있습니다.
물체가 너무 뾰족하거나 작으면 뗏목을 사용하십시오.

ABS로 인쇄하려면 동봉된 프린터를 사용해야 합니까 아니면 인클로저를 만들어야 합니까?

많은 사람들(특히 구식 제조업체)은 인클로저가 필요하지 않으며 Prusa Mendel 클론으로 수년 동안 ABS로 인쇄해 왔으며 뒤틀림으로 인해 실패한 적이 없다고 말합니다. 제 생각에는 인쇄 경험을 더 쉽게 만들기 위해 몇 가지가 만들어졌습니다.

모든 설정을 지배하면 최고의 ABS 프린터가 될 수 있지만 많은 시간과 노력, 낭비되는 재료가 필요합니다. 또는 동봉된 프린터를 구입(또는 기계를 동봉)하고 몇 가지 세부 사항만 조정하면 동일한 결과를 얻을 수 있습니다.

내가 위의 단락을 표현한 방식은 인클로저를 갖는 것에 대한 편견을 분명히 보여줍니다. 정당한 이유가 있습니다. 왜 자신을 불필요한 어려움에 노출시키겠습니까? 프린터는 수단이 아닌 목적을 달성해야 합니다!

따라서 ABS를 사용하여 인쇄하려면 스스로에게 호의를 베풀고 프린터를 동봉하십시오. 바람, 문, 기류 또는 AC가 인쇄물에 영향을 줄 만큼 강하지 않습니다.

인클로저는 모든 열을 내부에 유지하여 물체 전체의 작동 온도를 유지합니다. 열 손실을 최소화함으로써 밀폐형 프린터는 설정한 작동 온도에 도달하는 데 더 적은 전력이 필요합니다. ABS는 PLA보다 더 안정적인 조건이 필요하므로 인클로저를 구매/제작할 가치가 있습니다.