3D 인쇄 속도 대 품질; 최고의 설정!

우리 모두는 품질과 속도 면에서 3D 인쇄 모델을 최대한 활용하기를 원합니다. 문제는 대부분의 경우 품질과 속도가 일치하지 않으며 품질과 속도 사이의 최적점을 찾는 데 모든 프린터와 필라멘트 유형에 대해 시행착오를 거쳐야 한다는 것입니다.

이 기사에서는 인쇄 속도가 인쇄 품질에 미치는 영향, 가장 일반적인 문제 및 최상의 설정을 찾는 방법에 대해 설명합니다.

인쇄 속도가 인쇄 품질에 영향을 미칩니까?

인쇄 속도는 인쇄 품질에 큰 영향을 미치는 경우가 많습니다. 일반적으로 느린 인쇄 속도는 더 나은 품질의 인쇄물을 생성합니다. 인쇄 품질을 잃지 않고 빠른 인쇄 시간을 달성하는 것이 가능하지만 이는 3D 프린터의 유형과 사용된 재료의 품질에 따라 다릅니다.

인쇄 품질에 영향을 미치는 이유는 무엇입니까?

인쇄 속도가 인쇄 품질에 영향을 미치는 정도는 주어진 속도를 처리하는 기계의 능력과 관련이 있습니다. 대부분의 소비자용 3D 프린터는 빠른 인쇄 시간을 염두에 두고 만들어지지 않았습니다. 이러한 기계는 일반적으로 모든 사람이 저렴하게 사용할 수 있도록 저렴한 재료로 만들어집니다. 인쇄 속도를 높이면 이러한 디자인 및 재료 결함이 더욱 두드러집니다.

압출기의 빠른 움직임은 상당한 양의 진동을 발생시키고 그 결과 인쇄 품질이 떨어집니다. Bowden 설정은 압출기의 무게가 적으므로 더 안정적이고 이 문제를 완화합니다. Bowden 설정이 적용된 우수한 품질의 3D 프린터는 품질 저하 없이 빠른 인쇄 속도를 얻을 수 있습니다.

3D 프린터의 품질 외에도 인쇄에 사용되는 필라멘트를 고려해야 합니다. 3D 프린터가 주어진 인쇄 속도를 처리할 수 있더라도 필라멘트는 너무 빨리 녹을 수 있으므로 압출 유속이 제한됩니다. 동일한 속도로 인쇄된 다른 유형의 필라멘트는 물리적 및 화학적 특성이 다르기 때문에 서로 다른 결과를 산출합니다.

3D 인쇄를 위한 최상의 속도 설정

3D 프린팅에서 최적의 설정은 3D 프린터 모델, 필라멘트 및 환경 조건과 같은 많은 요인에 따라 달라지기 때문에 최상의 설정은 메이커마다 다릅니다.

인쇄 속도

인쇄 속도는 인쇄하는 동안 노즐이 빌드 플레이트를 가로질러 움직이는 속도를 제어합니다. 일반적으로 인쇄 속도가 느리면 인쇄 속도가 빠르면 링잉 및 압출 부족 문제가 발생할 수 있으므로 더 나은 품질의 결과를 얻을 수 있습니다. 컴퓨터에 가장 적합한 인쇄 속도 설정을 찾으려면 이 속도 테스트 타워를 다운로드하십시오. .

링크에서 속도 테스트 타워 설정 방법에 대한 모든 지침을 찾을 수 있습니다. 인쇄. 기본적으로 이 테스트는 타워가 올라갈수록 인쇄 속도가 빨라지므로 특정 속도에서 인쇄 품질의 차이를 확인하고 3D 프린터에 가장 적합한 설정을 파악할 수 있습니다.

후퇴 속도

후퇴 속도는 인쇄 위치를 변경하는 동안 프린터가 노즐을 통해 필라멘트를 후퇴시키는 속도를 결정합니다. 이것은 필라멘트 누출을 피하기 위해 수행됩니다. 후퇴 속도가 너무 낮게 설정되면 모델에 스트링과 얼룩이 나타납니다. 반면 후퇴 속도를 너무 높게 설정하면 필라멘트를 공급하는 구동 기어가 필라멘트를 손상시키고 공급 흐름을 엉망으로 만들 수 있습니다.

프린터에 대한 적절한 후퇴 속도 설정을 찾으려면 이 후퇴 테스트를 다운로드하십시오. . 25mm/s의 후퇴 속도에서 시작하여 몇 가지 테스트를 인쇄하고 좋은 결과가 표시되는 한 5mm/s로 늘립니다. 가장 깨끗한 결과를 얻을 수 있는 속도가 최적의 후퇴 속도여야 합니다.

이동 속도

이동 속도는 노즐이 필라멘트를 압출하지 않는 동안 움직이는 속도입니다. 이동 속도를 너무 높게 설정하면 프린트 헤드가 움직이면 링잉 또는 레이어 이동 문제로 이어지는 심각한 진동이 발생할 수 있습니다.

프린터에 대한 최적의 이동 속도 설정을 얻으려면 이 테스트 를 다운로드하십시오. (후퇴 속도를 테스트하는 데 사용된 동일한 모델). 첫 번째 인쇄의 경우 100mm/s 이동 속도를 사용하고 표면이 좋아 보이면 이동 속도를 5mm/s 증가시켜 인쇄를 반복할 수 있습니다. 표면에 결함이 보일 때까지 이 과정을 반복할 수 있습니다.

인쇄 속도 및 인쇄 시간

인쇄 속도가 빠르면 인쇄 시간이 크게 단축될 수 있습니다. Cura의 초안 사용 프로필에서 인쇄 시간이 얼마나 감소하는지 확인하기 위해 다양한 인쇄 속도를 사용하여 Benchy를 슬라이스했습니다. 결과는 다음과 같습니다.

인쇄 속도	인쇄 시간
20mm/s	1억 6400만
30mm/s	1억 1400만
40mm/s	90m
50mm/s	76m
60mm/s	66m
70mm/s	60m
80mm/s	55m
100mm/s	49m
120mm/s	45m
140mm/s	42m

보시다시피 첫 번째 속도 증가는 인쇄 지속 시간을 줄이는 데 더 큰 영향을 미치는 것입니다. 이것은 인쇄된 개체의 전체 모양과 크기에 따라 압출기가 이러한 더 높은 속도에 도달하지 못할 수 있기 때문에 발생합니다.

너무 빨리 인쇄할 때 발생하는 문제

약한 층 접착

3D 프린터가 높은 인쇄 속도를 처리할 수 있더라도 필라멘트가 적절하게 결합되려면 여전히 시간이 필요합니다. 필라멘트가 놓일 때 원하는 모양을 유지하려면 인쇄 베드에 달라붙고 다른 레이어와 융합해야 합니다. 프린터의 속도가 너무 빠르면 필라멘트가 강한 접착력을 생성할 시간이 없어 레이어 접착력이 약해집니다.

레이어 이동

고속으로 인쇄할 때 과도한 응력으로 인해 X, Y, Z축 모터가 고장나고 레이어가 잘못 배치될 가능성이 있습니다. 이것은 모터가 처리할 수 있는 것보다 더 높은 속도로 강제로 움직이기 때문에 발생합니다. 레이어 이동은 점진적으로 또는 하나의 큰 변위로 발생할 수 있습니다.

약한 충전재, 압출 부족

인쇄 속도가 너무 빠르면 압출기가 이를 따라가지 못하고 소프트웨어에서 생각하는 것보다 적은 필라멘트를 압출하게 될 수 있습니다. 이 under-extrusion은 일반적으로 약한 채우기를 생성하므로 쉽게 부서질 수 있으므로 전체 3D 인쇄 개체 구조를 약화시킵니다. 레이어가 너무 얇고 충전재가 촘촘하면 이 문제를 식별할 수 있습니다.

울림

프린터가 너무 빨리 움직여 날카로운 모서리와 같이 방향을 갑자기 바꿔야 하는 경우 압출기의 관성으로 인해 상당한 양의 진동이 발생하여 링이 울릴 수 있습니다. 링잉(Ringing)은 3D 인쇄된 물체의 표면에 있는 원치 않는 선 패턴의 눈에 보이는 결함입니다.

브리징

인쇄 속도가 빠르면 브리징 품질이 저하될 수 있습니다. 인쇄물이 매달린 필라멘트 압출(브리징)로 두 개의 기둥을 연결해야 할 때마다 필라멘트가 이전 레이어에 달라붙는 데 시간이 필요합니다. 압출기가 너무 빨리 움직이면 필라멘트가 제 시간에 접착되어 틈을 메울 수 없습니다.

더 빠른 인쇄 시간을 달성하는 다른 방법

더 큰 노즐 사용

직경이 큰 노즐을 사용하면 더 큰 노즐을 사용하여 한 번에 더 많은 필라멘트를 압출할 수 있으므로 인쇄 시간을 줄이는 대신 디테일 품질을 희생해야 합니다.

더 두꺼운 레이어 높이로 인쇄

3D 인쇄된 개체의 레이어 높이가 두꺼울수록 인쇄를 완료하기 위해 인쇄해야 하는 레이어 수가 줄어듭니다. 더 두꺼운 레이어 높이의 단점은 모델의 해상도가 손실된다는 것입니다.

채우기 비율 및 포탄 수 감소

채우기 비율과 쉘 수를 낮추면 3D 인쇄 개체의 전체 강도가 감소합니다. 이 설정을 줄이면 압출된 재료의 양이 줄어들어 인쇄 시간이 빨라집니다.

필라멘트 유형이 인쇄 속도에 영향을 미칩니까?

인쇄에 사용되는 필라멘트의 종류는 인쇄 속도에 중요한 역할을 합니다. 물리적 및 화학적 특성은 필라멘트의 종류에 따라 다르므로 각 필라멘트에 권장되는 인쇄 속도가 다릅니다.

다음은 가장 일반적으로 사용되는 일부 필라멘트의 우수한 인쇄 속도입니다.

필라멘트	속도
ASA	20 / 50mm/s
ABS	40 / 80mm/s
PETG	40 / 90mm/s
PLA	30 / 90mm/s
나일론	40 / 60mm/s
힙	25 / 55mm/s
TPU	10 / 30mm/s

이러한 설정은 제조업체에 따라 변경될 수 있으므로 최상의 속도 설정을 위해 항상 필라멘트 스풀을 확인해야 한다는 점을 명심하십시오.

3D 프린터는 얼마나 빨리 인쇄할 수 있나요?

앞서 말했듯이 3D 프린터가 달성할 수 있는 최대 속도는 구성 요소의 품질에 따라 다릅니다. 가장 일반적인 소비자 등급 FDM 프린터의 경우 평균 인쇄 속도는 약 40mm/s ~ 80mm/s이고 일부 더 나은 프린터는 100mm/s ~ 150mm/s를 달성할 수 있습니다.

VORON 프로젝트에 대해 특별히 언급하고 싶습니다. 이것은 사용자가 자신의 프린터를 구축할 수 있는 기회를 제공하는 비상업적 프로젝트입니다. 이 계획은 무료 오픈 소스이며 이 훌륭하게 설계된 기계는 인상적인 인쇄 속도를 달성할 수 있습니다. 빌드 문서는 훌륭하며 웹사이트에서 어셈블리 매뉴얼을 다운로드할 수 있습니다.

Ender 3(Pro 및 V2) 속도 설정

Ender 3는 인기 있는 프린터이므로 품질을 너무 많이 떨어뜨리지 않으면서 안정적으로 인쇄할 수 있는 속도를 알아보기 위해 몇 가지 속도 테스트와 다양한 속도로 몇 가지 벤치 및 보정 큐브를 실행하기로 결정했습니다.

인쇄물이 어떻게 출력되는지는 다음과 같습니다(내 휴대전화의 카메라는 벨소리와 잔상을 가장 잘 감지하지 못하므로 어느 쪽이 더 나은지 내 말을 믿어야 할 수도 있습니다):

속도 테스트:

이미지에서는 명확하지 않을 수 있지만 200mm/s에서는 고스트 현상이 전혀 없었고 40mm/s는 매우 유사했습니다. 그러나 60mm/s부터는 고스트 현상이 더 뚜렷하게 나타납니다.

같은 인쇄물을 측면에서 보면 20mm/s와 40mm/s로 인쇄된 높이가 다른 부분보다 조금 더 부드럽습니다.

벤치 테스트:

이 이미지에서는 잘 보이지 않을 수 있지만 90mm/s로 인쇄된 Benchy에는 고스트 현상이 조금 더 있었고 약간의 불룩한 레이어 선이 있었지만 그 차이는 예상만큼 눈에 띄지 않았습니다.