3D 인쇄를 위한 4가지 중요한 설계 고려 사항

설계의 자유는 적층 제조의 주요 이점 중 하나입니다. 그러나 3D 프린팅용 설계는 기존 제조용 설계와 크게 다르기 때문에 설계 엔지니어링에 대한 새로운 접근 방식이 필요합니다. 따라서 3D 인쇄 가능한 고품질 부품 설계자와 엔지니어는 적층 제조용 설계 시 새로운 접근 방식과 요구 사항에 대한 지식으로 무장해야 합니다. 각 3D 프린팅 기술과 재료의 특성에 따라 구체적인 디자인 접근 방식이 결정되지만 이 짧은 가이드에서는 모든 3D 프린팅 기술에 적용할 수 있는 일반적인 디자인 고려 사항을 강조합니다.

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3D 인쇄 가능 부품 설계 시 주요 고려사항

1. 돌출부 및 지지대
오버행은 구조의 돌출된 부분으로 더 복잡한 디자인에서 흔히 볼 수 있습니다. 돌출부가 있는 부품을 설계할 때 고려해야 할 핵심 사항은 각도입니다. 모든 3D 프린터에는 고유한 한계가 있고 돌출부가 허용 값을 초과하지 않도록 하는 것이 중요하기 때문입니다.

예를 들어, FDM 및 SLA에 대한 적절한 각도는 45도를 초과해서는 안 됩니다. 각도가 이보다 크면 부품 손상을 방지하기 위해 돌출부에 추가 지지대가 필요합니다. 일반적으로 돌출부 수를 줄이는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 지지대가 제한되어 인쇄 시간과 재료가 절약되기 때문입니다. 이렇게 하면 후처리도 훨씬 쉬워집니다.

1. 벽 두께

설계 단계에서 고려해야 할 다음으로 중요한 점은 벽 두께입니다. 벽 두께 문제는 가장 일반적인 디자인 문제 중 하나이며 인쇄 실패를 일으킬 수 있습니다. 부품의 벽이 너무 얇으면 쉽게 깨지거나 손상될 수 있는 매우 깨지기 쉬운 인쇄물이 됩니다. 반면에 벽이 너무 두꺼우면 내부 응력이 발생하여 균열과 같은 바람직하지 않은 결과가 발생합니다.

권장되는 최소 벽 두께는 주로 사용하는 재료와 3D 모델의 전체 디자인에 따라 다르지만 일반적으로 벽을 약간 더 두껍게 만드는 것이 좋습니다. 0.8mm 이상의 벽 두께는 일반적으로 모든 3D 프린팅 방법으로 부품을 성공적으로 프린팅할 수 있습니다.

1. 1. 수축 및 뒤틀림

3D 프린팅 프로세스는 일반적으로 다른 방식으로 소결, 용융 또는 가열될 때 재료 내 변화를 수반합니다. 그러나 문제는 일반적으로 재료가 냉각될 때 발생합니다. 이는 뒤틀림 또는 수축을 일으켜 균열 및 변형을 초래하기 때문입니다. 길고 평평한 표면을 가진 부품은 열처리가 길이 방향 수축을 유도하기 때문에 특히 수축되기 쉽습니다.

변형은 응력 집중 지점으로 작용하는 날카로운 모서리에 의해 생성될 수도 있습니다. 그러나 올바른 설계를 사용하면 이러한 문제를 피할 수 있습니다. 3D 모델에 날카로운 모서리 대신 둥근 테두리를 추가하는 것을 고려하고 길고 평평한 표면을 피하십시오. 모서리가 둥글어짐에 따라 응력이 더 고르게 분포될 수 있습니다. 또한 필렛을 3D 모델로 설계하여 제작판과 부품 바닥면의 접촉 영역에서 뒤틀림을 완화할 수 있습니다.

1. 1. 1. 파일 해상도

좋은 품질의 인쇄를 위해서는 세부 수준을 고려하고 부품에 적합한 해상도를 선택하는 것이 중요합니다. 당연히 디테일의 수준은 3D 프린팅 기술과 사용된 재료에 따라 다릅니다. 그러나 극도의 세부 수준으로 모델을 설계하면 3D 프린터가 단순히 개체를 인쇄할 수 없게 될 수 있습니다. 따라서 3D 프린터 사양에 따라 세부 사항을 설계해야 합니다.

요약하면

성공적인 인쇄는 항상 올바르게 설계된 3D 모델에서 시작됩니다. 디자이너가 고려해야 할 다른 중요한 요소에는 사용할 3D 프린팅 기술의 재료와 유형이 포함되며, 기본 디자인 규칙은 이러한 주요 요소에 의해 여러 방식으로 결정됩니다. 궁극적으로 디자인 고려 사항과 요구 사항을 탐색하는 것은 성공적인 인쇄 프로세스를 보장하는 첫 번째 단계가 될 것입니다.