3D 프린팅 부품은 치수적으로 얼마나 정확합니까?

3D 프린팅은 얼마나 정확합니까? 이 질문에 대한 답은 3D 프린팅 기술 유형과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다. , 모델의 품질 3D 프린터의 3D 프린팅 재료 , 디자인의 복잡성과 실용성 및 사용자 정의 인쇄 매개변수 .

3D 프린터는 수많은 움직이는 부품과 재료에 의존하기 때문에 프로세스는 100% 정확한 부품을 생산할 수 없습니다. (또한 아무도 제조 프로세스.) 그러나 적층 제조 사용자는 정확도를 개선하기 위한 조치를 취할 수 있습니다. 더 나은 3D 프린팅 부품을 만들 수 있습니다.

이 기사에서는 일반적으로 3D 인쇄 부품의 치수 정확도, 기술 간에 정확도가 어떻게 다른지, 사용자가 부품을 더 정확하게 만들 수 있는 방법을 살펴봅니다.

치수 정확도란 무엇입니까?

많은 사람들이 3D 프린팅의 치수 정확도에 대해 궁금해하지만 "정확도"라는 용어는 종종 해상도, 정밀도 및 허용 오차와 같은 다른 중요한 개념과 혼동됩니다.

간단히 말해서 치수가 정확한 부품은 원래 디자인의 크기와 형태와 일치하는 부품입니다. 따라서 정확도는 디지털 버전에 대한 인쇄된 부품의 근접도를 나타내는 척도이며 일반적으로 이 척도는 백분율로 표시됩니다. 또는 밀리미터 단위 , 예를 들어 ± 1% 또는 ± 0.5mm .

정확도라는 용어는 때때로 부품의 실제 치수와 의도된 치수에서 허용되는 편차량인 공차와 같은 의미로 사용됩니다. 그러나 허용 오차는 사용자 정의 값이기도 합니다. 고객은 허용 허용 오차를 지정합니다. 특정 기능 및 치수의 중요성에 따라 제조업체에 제공됩니다.

정확도는 해상도와 다릅니다. SLA 3D 프린터의 픽셀 크기. 또한 3D 프린터의 신뢰성과 반복성, 동일한 개체를 일관되게 제작할 수 있는 능력과 관련된 정밀도와도 다릅니다.

다양한 3D 프린팅 기술의 정확성

모든 3D 프린팅 기술이 의도한 치수로 부품을 얼마나 정확하게 프린팅할 수 있는지 면에서 동일하지는 않습니다. 다른 요인이 더 많은 변화를 일으키지만 적층 제조 기술의 유형은 부품의 정확도에 큰 영향을 미칩니다.

FDM

폴리머 압출 3D 프린팅 기술의 융합 증착 모델링은 어느 정도 정확하고 프로토타이핑에 가장 일반적으로 사용됩니다. 데스크톱 형태에서는 가장 저렴한 3D 프린팅 기술이지만 전문적이고 심지어 산업적인 맥락에서도 사용됩니다.

데스크탑 FDM 3D 프린터의 정확도는 약 ± 0.5mm입니다. 산업용 FDM 프린터의 정확도는 약 ± 0.2mm입니다.

수지

SLA 및 DLP와 같은 광중합 인쇄 기술은 레이저나 프로젝터와 같은 광원을 사용하여 감광성 수지를 경화합니다. 이러한 고도로 정확한 기술은 개인적으로나 전문적으로 사용되며 일부 기계는 FDM보다 훨씬 비싸지 않습니다.

데스크탑 레진 3D 프린터의 정확도는 약 ± 0.1mm입니다. 전문 레진 3D 프린터의 정확도는 약 ± 0.01mm입니다.

SLS

선택적 레이저 소결은 레이저를 사용하여 일반적으로 나일론과 같은 분말 입자를 소결하는 3D 인쇄 기술입니다. SLS 프린터는 정확하지만 주요 판매 포인트는 지지 구조를 인쇄할 필요가 없기 때문에 복잡한 형상을 제작할 수 있다는 것입니다.

SLS 3D 프린터의 정확도는 약 ± 0.3mm입니다.

파우더 베드 퓨전

SLM과 같은 금속 분말 융합 공정은 레이저를 사용하여 금속 분말 입자를 녹이거나 소결합니다. 이 기술은 정확하며 소비자 수준 버전은 없습니다. 그러나 금속 적층 제조에는 일반적으로 광범위한 후처리가 필요합니다.

파우더 베드 퓨전 3D 프린터의 정확도는 약 ± 0.1mm입니다.

재료 분사

동급 기술에 비해 흔하지는 않지만 재료 분사의 3D 프린팅 공정은 뒤틀림과 같은 변형을 일으키는 열을 가할 필요가 없기 때문에 매우 정확합니다.

재료 분사 3D 프린터의 정확도는 약 ± 0.05mm입니다.

치수 정확도에 영향을 미치는 기타 요소

3D 프린팅 기술의 유형이 3D 프린팅의 치수 정확도를 결정하는 유일한 요소는 아닙니다. 재료, 부품 디자인 및 인쇄 매개변수도 인쇄된 부품이 원본 디자인과 얼마나 가깝게 일치하는지에 큰 영향을 미칩니다.

1. 프린터 품질 :고급 기계와 보급 기계 사이에는 품질의 큰 차이가 있습니다. 예를 들어, SLA 3D 프린터는 일반적으로 FDM 프린터보다 정확하지만 매우 저렴한 SLA 기계는 고급 FDM 프린터보다 덜 정확한 부품을 생산합니다.
2. 부품 디자인 :아무리 좋은 3D 프린터라도 잘못 설계된 부품을 정확하게 3D 인쇄하는 데 어려움을 겪을 것입니다. 길고 얇은 피처, 특히 적절한 지원이 없는 피처가 있는 부품은 인쇄하기 어렵고 매우 큰 부품도 문제를 일으킬 수 있습니다. 일반적으로 디자인에는 프린터가 처리할 수 있는 것보다 작은 기능이 포함되어서는 안 됩니다.
3. 자료 :일부 재료는 다른 재료보다 인쇄하기 쉽기 때문에 정확한 부품 제작에 더 도움이 됩니다. 유연한 FDM 필라멘트, 고온 필라멘트 또는 귀금속을 포함하는 합금과 같은 비표준 재료는 고유한 장점을 위해 인쇄성을 희생하는 경향이 있습니다.
4. 매개변수 인쇄 :정확한 인쇄물을 만드는 데 필수적인 보정 외에도 사용자는 3D 프린터 설정을 수정하여 다양한 결과를 얻을 수 있습니다. 매개변수의 일부 구성은 빠르게 인쇄하는 데 더 좋고 다른 구성은 정확하게 인쇄하는 데 더 좋습니다. 자세한 내용은 다음 섹션을 참조하세요.

3D 프린팅 정확도를 개선하는 방법

값싼 3D 프린터를 조정하여 산업 품질의 부품을 만들 수는 없지만 사용자는 특정 인쇄 매개변수를 변경하고 다른 중요한 단계를 수행하여 더 나은 3D 프린터 정확도를 얻을 수 있습니다.

• 프린터를 염두에 두고 부품을 설계하십시오. 어려운 기능을 제거하거나 단순화합니다.
• STL 파일을 가능한 가장 높은 해상도로 내보냅니다.
• 3D 프린터를 정기적으로 또는 중요한 인쇄 작업 전에 보정하십시오.
• 지지대를 사용하여 인쇄 중인 개체를 안정시키고 지지대를 제거할 때 부품이 손상되거나 최종 치수가 변경되지 않도록 주의하십시오.
• 가열 프린트 베드(FDM) 또는 가열 챔버(SLS/금속)를 사용하여 부품 전체의 온도를 일정하게 유지하고 변형을 줄입니다.
• 프린터 벨트의 장력을 조정하여 너무 조이지 않도록 조입니다. 구동 기어가 미끄러지지 않아야 합니다.
• 선형 로드와 레일을 곧게 펴고 필요한 경우 윤활합니다. 구부러진 막대와 레일은 즉시 교체해야 합니다.
• 유량과 같은 설정을 조정하여 인쇄 속도를 줄입니다. 너무 많이 줄이면 다른 문제가 발생할 수 있지만 느린 인쇄는 부정확성을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

뒤틀림과 수축이 정확도에 미치는 영향

대부분의 3D 프린팅 기술은 프린팅 중에 약간의 변형을 일으키며, 가장 일반적으로 뒤틀림과 수축이 발생합니다. 변형이 궁극적으로 부품의 최종 모양과 치수를 변경하기 때문에 뒤틀림 및 수축의 징후가 있는 부품은 그렇지 않은 부품보다 정확도가 떨어집니다.

대부분의 경우 변형 정도는 무시할 수 있습니다. 그러나 중요한 부품의 경우 이러한 원치 않는 효과를 시도하고 완화하는 것이 중요합니다.

뒤틀림 및 수축을 방지하는 방법에는 고급 인쇄 시뮬레이션 소프트웨어 사용, 가열된 인쇄 베드 및 인쇄 뗏목(FDM) 사용, 융점이 더 낮은 재료(FDM) 사용, 더 단단한 재료(수지) 사용, 완성된 부품을 프린터에 남겨두기 등이 포함됩니다. 설정 시간(SLS)을 사용하거나 변형이 거의 발생하지 않는 재료 분사와 같은 기술을 사용합니다.

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