3D 프린팅 마스터하기: STL 모델 생성 완전 가이드
첫 3D 프린터 사서 동봉된 파일들과 웹 무료 3D 모델들 출력해봤습니다.
하지만 그다음엔 직접 프린트 설계해야 하는데, 그러려면 3D 설계 배워야 합니다.
이 글에서 직접 3D 모델 설계해 나중에 출력하는 법 시작 가이드, 쓸 소프트웨어, 해당 3D 설계 소프트웨어 강좌 찾는 법 등 총정리해 드립니다.
바로 시작합시다!
CAD 소프트웨어로 모델 설계하기
CAD 소프트웨어, 즉 컴퓨터 지원 설계 소프트웨어로 컴퓨터에서 3D 모델 만들고 3D 프린팅 가능. 당연히 프린트 설계뿐 아니라 비디오 게임, 애니메이션 등 모든 종류의 3D 요소 만드는 데도 쓰입니다.
프린터 동봉 무료 테스트 출력 끝내면 보통 남들이 만든 설계 다운로드합니다(자체 검색 엔진으로 놀라운 설계 찾기). 하지만 궁극적 도전은 CAD 소프트웨어로 직접 만드는 것인데, 3D 설계가 꽤 복잡해 보이는 것보다 훨씬 어렵습니다.
배우기 진짜 쉽고 쓰기 편한 무료 CAD 대안들도 있고, 가파른 학습 곡선 대가로 훨씬 더 많은 기능 제공하는 것들도 있습니다. 강좌로 내 모델 만드는 법 배우고 싶으면 최고 온라인 3D 디자인 & 3D 프린팅 강좌 글(무료/유료) 참고하세요.
이제 몇 가지 무료 CAD 소프트웨어 봅시다!
무료 CAD 소프트웨어
무료 소프트웨어가 유료 대응제보다 반드시 나쁘단 법 없습니다. 사실 3D 프린팅 애호가 대부분 쓰는 대표 설계 소프트웨어 퓨전 360은 몇 가지 제한만 있는 개인용 무료 라이선스 제공. 하지만 배기기 가장 쉬운 CAD는 아닙니다.
팅커캐드 (Tinkercad)
팅커캐드(리뷰 링크)는 100% 무료 브라우저 기반 CAD로, 정사각형, 원 등 다양한 객체 선택해 드래그 앤 드롭으로 최종 설계 만드는 인터페이스라 완전 초보자에게 이상적입니다.
정말 단순하고 직관적인데다 의외로 강력해 대부분 3D 설계 니즈 충족, 모든 설계 클라우드 저장돼 어떤 기기서든 항상 접근 가능.
팅커캐드 바로가기.
퓨전 360 개인용 라이선스 (Fusion 360 Personal License)
퓨전 360(리뷰 링크)은 현재 3D 프린팅 애호가들 가장 많이 쓰는 가장 유명한 CAD일 겁니다. 엄청 강력하고 상상 가능한 모든 3D 모델 생성 가능.
학습 곡선이 팅커캐드보다 훨씬 가파르지만, 훨씬 더 전문적인 소프트웨어로 더 복잡한 설계 가능.
여러 가격 옵션 있는데 싼 소프트웨어 아닙니다. 하지만 개인용 라이선스로 3년간 무료 사용 가능하고 프리미엄 버전 대비 몇 가지 사소한 제한만 있습니다.
3D 설계 완전 초보라면 퓨전 360이 가장 친절하진 않을 수 있지만, 강좌 따라 하고 시간 들여 배우면 팅커캐드 같은 것보다 훨씬 더 나은 설계 만들 수 있습니다.
프리캐드 (FreeCAD)
프리캐드(리뷰 링크)는 범용 오픈소스 3D 파라메트릭 설계 소프트웨어로 용도 넓습니다. 주 목적: 기계 공학, 전기 공학, 건축 객체 설계.
그래서 정밀 교체 부품, 상세 기술 부품, 축소 모형, 가젯 편집 같은 기하학적 설계에 최적.
프리캐드(웹사이트 링크)는 퓨전 360과 팅커캐드 중간쯤: 팅커캐드보다 좀 더 강력하면서 퓨전 360보다 초보자 친화적. 직접 3D 모델 성공적으로 설계하게 프리캐드 안팎 배울 온라인 자료도 넘칩니다.
블렌더 (Blender)
블렌더(리뷰 링크)는 100% 무료 3D 설계 소프트웨어로, 유기적 형상 만들 때 3D 프린팅용으로 가장 많이 쓰입니다. 그 외 정밀 기술 객체 설계엔 그다지 실용적이지 않아 퓨전 360 같은 더 적합한 프로그램이 있습니다.
동물, 인간, 몬스터 같은 유기적 형상 모델링 원하면 블렌더가 최고 옵션 중 하나. 무료, 오픈소스, 강력한 기능, 프로그램을 끊임없이 개선하는 번성하는 커뮤니티 덕분.
유료 CAD 대안
대부분 유료 CAD는 취미 설계자 아닌 전문가/기업이 상업용으로 써서 라이선스 보통 비싸고 연간 결제.
이 글 읽는 99% 분들껜 이들 대안 대부분 별 쓸모 없습니다. 퓨전 360 개인용 라이선스로도 놀라운 결과 낼 수 있으니까요.
그래도 일부 유료 CAD: 오토캐드(AutoCAD), 퓨전 360(개인용 아닌 버전), 솔리드웍스(Solidworks), 스케치업 프로(Sketchup Pro), 솔리드엣지(Solidedge), 지브러시(ZBrush) 등.
무료 3D 설계 강좌
무료 온라인 3D 프린팅/설계 강좌 여러 개 있지만, 가장 유용하다 찾은 것들:
- Promo Ambitions의 팅커캐드 튜토리얼 시리즈
- Austen Hartley의 퓨전 360 포 3D 프린팅 2021
- Gesa Pickbrenner의 블렌더 기초: 3D 주얼리 디자인
이 세 강좌 완전 무료고 팅커캐드용 하나, 퓨전 360용 하나, 블렌더용 하나라 99% 니즈 커버.
참고: 스킬셰어 강좌들은 무료 아니지만 1개월 무료 체험 가입해 체험 기간 끝날 때까지 원하는 강좌 다 수강 가능.
방금 링크한 글에 무료/유료 강좌 더 많고, 각 CAD별 훌륭한 유튜브 튜토리얼도 넘칩니다.
3D 모델링 팁 몇 가지
직접 설계한 모델 출력할 때 성공 확률 높여줄 팁들. 흔한 실수 몇 가지가 출력 망칠 수 있습니다.
평평한 바닥면으로 파트 설계하기
성공적 출력에서 가장 중요한 요소는 좋은 베드 접착 달성입니다. 즉, 베드와 접촉하는 모델 표면이 최대한 넓어야 합니다.
바닥도 둥근 완벽한 구 출력 상상해보세요. 베드 접착 위해 쓸 표면이 얼마 없으니 출력물 베드에서 탈락하고 프린터는 허공에 계속 출력해 플라스틱 실 베드 곳곳에 남깁니다.
하지만 모델 바닥 모양을 완전히 평평하게, 가능하다면 넓은 표면적으로 바꾸면 베드 접착 훨씬 좋아지고 출력 성공률 크게 올라갑니다.
가파른 오버행 피하기
FDM 3D 프린팅은 바닥부터 레이어별로 쌓아 올리고, 오버행 각도가 너무 가파르지 않으면 품질 저하 없이 각도 줘서 출력 가능.
아래 이미지 보면 왼쪽엔 각진 오버행, 중간엔 브리지 오버행, 오른쪽엔 캔틸레버 오버행 있습니다. 프린터가 다룰 수 있는 오버행 타입과 못 다루는 것 보여주는 테스트 객체.
각진/브리지 오버행(왼쪽, 중간)은 서포트 소재 충분히 있어 프린터 문제없음. 하지만 오른쪽 캔틸레버 오버행은 프린터가 허공에 출력해야 해 서포트 구조물 없어 필라멘트 잡을 게 없으니 실패.
이 문제 피하려면 45° 이하 오버행만 쓰거나 서포트(슬라이서에서 활성화 설정) 포함해 특정 각도 위 오버행 밑에 서포트 구조물 형성해 실패 방지하세요.
레이어 라인 방향 고려하기 (더 강한 출력물)
FDM 3D 프린팅이 바닥부터 레이어로 쌓아 올려지니, 슬라이서에서 출력 전 모델 위치 조정해 더 강하게 만들 수 있습니다.
이유: 레이어 라인 자체는 아주 강한데 레이어 간 접착은 약합니다. 위 이미지에서 같은 모델 슬라이싱했는데 하나는 수직, 하나는 수평 출력. 수평 레이어 라인인 건 당기는 힘 훨씬 덜 버티고, 수직 레이어 라인인 게 훨씬 강합니다.
모델 위치를 슬라이서에서 조정해 레이어 라인이 객체 받을 힘과 평행하게, 수직이 아니게 하세요. 이렇게 하면 레이어 접착 강도에 덜 의존하게 됩니다.
치수 정확성 위해 크기 주의하기
처음 시작하면 기능적이라 다른 객체랑 꽉 맞게 설계했는데 설정한 치수 완전히 안 맞아서 당황하기 쉽습니다.
팅커캐드뿐 아니라 모든 CAD에서 그리드(보통 mm) 보여 모델 크기 시각적 단서 줍니다. 모델 클릭해 길이, 너비, 높이 직접 타이핑으로 쉽게 조정도 가능.
항상 캘리퍼스로 정확한 측정값 얻어 CAD에 입력해 최대한 정밀하게 하세요.
슬라이서로 모델 슬라이싱하기
FDM 3D 프린팅은 레이어 단위: 프린터 맨 바닥부터 시작해 레이어 하나 다 출력하고 다음 레이어로 올라가길 반복해 출력 완료. 슬라이서는 모델을 바닥부터 여러 레이어로 "슬라이스"해 프린터가 객체 출력하는 데 필요한 모든 정보 담긴 gcode 파일 생성.
다행히 현재 사용 가능한 모든 무료 슬라이서가 환상적이고 정말 잘 작동해, 요즘 프리미엄 슬라이서 가는 게 거의 의미 없습니다.
최고 무료 슬라이서 리스트:
무료 슬라이서
무료 슬라이서 십여 개쯤 있지만, 이 둘이면 모든 니즈 커버된다 생각해 두 개만 소개.
제가 쓰는 큐라(Cura)부터.
얼티메이커 큐라 (Ultimaker Cura)
큐라가 가장 많이 쓰는 슬라이서인 이유: 작동 잘 되고, 직관적이고, 꾸준한 업데이트, 삶 훨씬 쉽게 만들어주는 거대한 무료 플러그인 생태계.
예: 모델 위치 잡아 서포트 소재 최소화하게 슬라이싱하는 법 찾고 있다면, 큐라가 해결해줍니다.
꼭 큐라 확인해보세요. 훌륭한 소프트웨어입니다.
프루사슬라이서 (PrusaSlicer)
큐라와 달리 프루사슬라이서는 FDM뿐 아니라 SLA(레진 프린터)도 지원해 극히 다재다능.
무료 플러그인 설치 기능은 없지만, 브리지 감지와 "if-statements" 제공, 정기 업데이트로 점점 좋아질 뿐.
유료 슬라이서 대안
이미 말했듯 대부분 사람한텐 프리미엄 슬라이서 돈 낼 필요 절대 없다고 생각합니다. 무료 것들 개선 속도 고려하면 특히요.
하지만 심플리파이3D(Simplify3D) 같은 거 3D 프린팅 샵 운영하면 의미 있을 수 있습니다. 그래도 무료 대안 추천.
모델을 SD 카드에 저장하기
아주 쉽고 직관적 단계지만, 모델 정보 프린터로 넘기려면 꼭 해야 합니다.
큐라는 자동으로 이동식 드라이브에 파일 저장하고 이젝트까지 해주지만, 슬라이서에 따라 수동으로 해야 할 수도 있습니다. 프린터에서 파일 선택할 때 뭐인지 알 수 있게 파일명 항상 적절히 짓으세요.
하지만 프린트 팜 돌리거나 프린터 원격 제어 원하면 더 효율적 방법 있습니다.
옥토프린트(OctoPrint) 대안으로 쓰기
옥토프린트(OctoPrint)는 3D 프린터용 웹 인터페이스로 브라우저 안에서 프린터와 출력 작업 모든 면 제어/모니터링 가능.
웹캠 피드 접근해 출력이 예상대로 진행 중인지 확인, 온도 확인, 출력 진행 리포트 보기, 프린터 제어, 출력 큐 생성, 베드 레벨 시각화기로 베드 레벨 분석 등 가능.
결론
3D 프린터에서 출력할 3D 모델 만들기는 꽤 단순한 과정, 가장 어려운 건 실제 모델 설계 자체.
팅커캐드로 시작 추천합니다. 극도로 직관적이고 사용 쉬워 정말 복잡한 모델 필요 없으면 퓨전 60으로 업그레이드 안 해도 됩니다. 배우는 데 훨씬 오래 걸리니까요.
나머지 과정은 진짜 단순하니, 주로 3D 설계 배우는 데 집중하세요.
유용하셨길 바랍니다! 좋은 하루 되세요!
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