우드 필라멌트로 3D 프린팅 마스터하기: 기술과 장점
우드 필라멌트란?
천연 목재로 3D 프린팅하는 것은 불가능하지만, 우드 필라멌트 3D 프린팅은 2012년 시작되어 일부 애호가들 사이에서 인기 있는 필라멌트로 남아 있습니다.
일반적으로 우드 필라멌트는 PLA 베이스 소재에 목재 분말과 기타 분말 파생물을 결합한 복합 소재입니다. 간단히 말해, 우드 필라멌트는 목재 입자나 실제 목재 섬유를 함유한 PLA 필라멌트를 말합니다.
필라멌트 3D 프린팅은 지속적으로 인기를 얻고 있으며, 가정용 장식, 코스프레 소품, 장난감 등에서 그 적용을 볼 수 있습니다. 이 글은 우드 필라멌트가 여러분의 3D 프린팅 필요에 가장 적합하다면 활용하는 데 도움이 될 정보를 제공합니다.
천연 목재(Real Wood)
천연 목재는 그 자체로 순수한 목재입니다. 목재만으로는 3D 프린팅에 사용할 수 없습니다. PLA와 혼합해야 3D 프린팅 공정에 적용할 수 있습니다.
우드 필라멌트(Wood Filaments)
우드 필라멌트는 PLA 같은 베이스 필라멌트와 실제 목재 섬유를 결합한 복합 소재입니다. 따라서 최종 3D 객체가 목재처럼 보이는 특성을 갖게 됩니다. 우드 필라멌트는 일반적으로 30% 목재 섬유로 구성되며, 정확한 비율은 필라멌트 종류에 따라 다릅니다.
흥미롭게도 일부 제조사는 목재 입자는 없고 목재 색상만 가진 목재 같은 필라멌트를 설계합니다. 목재 입자의 부드러운 특성을 이용해 색상만으로 목재처럼 보이는 필라멌트를 만듭니다.
우드 필라멌트 브랜드 종류
ColorFabb WoodFill 및 CorkFill
네덜란드 회사 ColorFabb가 제조하는 WoodFill과 CorkFill 브랜드는 프리미엄 필라멌트로 시장에서 꽤 비싸지만 매력적인 표면 마감을 자랑합니다. PLA 필라멌트와 목재 섬유를 결합한 복합 필라멌트입니다. 달콤한 향기가 나고 출력하기 쉽습니다. CorkFill이나 WoodFill로 후가공하려면 샌딩으로 출력 품질을 높일 수 있습니다.
특징
- 필라멌트 구성: 30% 목재, 70% PLA 필라멌트
- 사용 목재 종류: 코르크 또는 소나무
- 필라멌트 직경: 1.75mm, 2.85mm
- 스풀 크기: WoodFill 600g, 1.8kg / CorkFill 650g
- 출력 온도: WoodFill 핫엔드 195~200°C, 열베드 0~60°C
- CorkFill 핫엔드 210~230°C, 열베드 0~60°C
Filamentive Wood Filament
3D 프린팅 애호가들은 Filamentive Wood Filament의 기능성을 좋아합니다. '버터처럼 출력된다'는 극찬을 받으며, 즐거운 출력 경험을 제공함을 의미합니다.
특징
- 필라멌트 구성: 40% 목재, 60% PLA 필라멌트
- 필라멌트 색상: 밝은 색, 어두운 색
- 스풀 크기: 750g
- 출력 온도: 핫엔드 200~230°C, 열베드 0~60°C
Form Futura Easy Wood Filaments
네덜란드 필라멌트 제조사가 생산하는 이 우드 필라멌트는 'Easy Wood'라는 이름으로 7가지 색상으로 나옵니다.
특징
- 필라멌트 구성: 40% 목재, 60% PLA 필라멌트
- 사용 목재 종류: 소나무, 올리브, 삼나무, 버드나무, 흑단, 코코넛, 자작나무
- 필라멌트 직경: 1.75mm, 2.85mm
- 스풀: 250g, 500g, 2.3kg
- 출력 온도: 핫엔드 210~230°C, 열베드 0~60°C
3D 프린팅으로 목재를 출력할 수 있을까?
목재 모델은 목재 칩에서 추출한 갈색 입자 분말로 만들어집니다. 모델 표면은 다공성이며 모래 알갱이 같은 거친 외관을 가집니다. 목재는 인터로킹(interlocking) 및 움직이는 부품의 3D 프린팅을 허용하므로 복잡한 모델에 완벽한 소재입니다.
책상과 선반에 올리는 대부분의 모델은 목재로 만들어집니다. 건축 스케일 모델, 피규어, 상패 등이 이 범주에 속합니다. 3D 프린팅으로 전통적인 목공 기술로는 제조할 수 없는 모델을 만들 수 있습니다.
목재 프린팅 기술
3D 목재 디자인을 출력하려면 레이저 소결 기술(Laser Sintering)을 사용해야 합니다. 이 기술은 프린터 파우더 베드에 레이저가 선을 그려 층층이 모델을 출력하도록 돕습니다. 파우더 베드가 녹아 이전에 출력된 고체 층과 파우더를 결합합니다. 한 층 출력 후 롤러가 베드에 새 파우더 층을 펴줍니다.
프린터는 파우더를 녹는점 바로 아래까지 가열하는 챔버를 포함합니다. 레이저 빔이 추가 에너지를 더해 파우더를 녹여 고체 객체를 만듭니다. 출력 공정 완료 후, 3D 모델을 품은 큰 따뜻한 파우더 블록이 남습니다.
우드 필라멌트 출력 방법
3D 우드 필라멌트 출력은 다른 일반적인 필라멌트 출력만큼 단순하지 않을 수 있습니다. 인내심이 필요하며, 고급 3D 프린팅 기술이 요구됩니다.
우드 필라멌트 3D 프린팅을 위한 5가지 핵심 팁
1. 큰 프린터 노즐로 출력하기
많은 우드 필라멌트는 중밀도 섬유판(MDF)과 비슷해 보입니다. 자세히 보면 필라멌트에 큰 검은 반점이 보일 수 있습니다(브랜드에 따라 다름). 큰 반점을 수용할 수 있는 큰 노즐의 3D 프린터를 사용하세요. 무엇보다 노즐이 필라멌트 막힘을 피할 만큼 충분히 큰지 확인하세요. 0.3mm 노즐도 사용 가능하지만 0.6mm 직경까지 범위를 즐길 수 있습니다. 노즐이 클수록 더 좋습니다!
2. 3D 프린터를 사용하지 않을 때 핫엔드에서 필라멌트 제거하기
프린터를 사용하지 않을 때 3D 우드 필라멌트를 핫엔드에서 항상 제거하세요. 출력 중단이나 전원 끄기 시 필라멌트를 핫엔드에서 빼내세요. 그렇지 않으면 우드 필라멌트가 타서 3D 프린터 익스트루더에 까맣고 끈적한 엉망진창을 만듭니다. 익스트루더에서 필라멌트가 탔다면 클리닝 필라멌트로 청소할 수 있습니다.
3. 온도를 낮게 유지하기
3D 우드 필라멌트는 높은 온도에 매우 민감합니다. 미세한 목재가 프린터 노즐에서 발화하면 지독한 막힘과 흄이 발생할 수 있습니다. 우드 필라멌트에 너무 높은 노즐 온도를 사용하지 마세요. 그렇지 않으면 타버립니다.
4. 더 빠른 출력 속도와 더 높은 레이어 높이 사용하기
더 빠른 출력 속도와 더 높은 레이어 높이를 결합하면 우드 필라멌트가 노즐을 더 빠르게 통과합니다. 우드 필라멌트가 프린터 노즐에서 타서 막히는 위험을 줄여줍니다. 또한 빠른 출력 속도는 출력물에 더 어두운 색상을 부여합니다.
5. 높은 리트랙션 사용하기
우드 필라멌트는 일반 PLA보다 더 빠르게 흐릅니다. 따라서 프린트 헤드가 위치로 이동할 때 PLA용 리트랙션 설정으로는 우드 필라멌트가 노즐에서 새어 나오는 것을 막지 못할 수 있습니다. 프린터에 더 높은 리트랙션을 설정해 이 상황에 대처하세요.
우드 필라멌트는 마모성이 있는가?
우드 필라멌트는 실제 목재 입자로 구성됩니다. 따라서 우드 필라멌트는 약간의 마모성(abrasive)을 가질 수 있습니다. 또한 우드 필라멌트는 보관 상태에 따라 시간이 지날수록 마모성이 증가하는 경향이 있습니다. 이는 출력 공정과 최종 저품질 출력 생산 모두에 영향을 미치는 심각한 문제입니다.
우드 필라멌트 온도 설정
a) 핫엔드
우드 필라멌트 온도 설정은 일반 PLA 필라멌트와 유사합니다. 프린터 핫엔드를 170~220°C 사이로 예열하세요. 정확한 온도는 필라멌트 브랜드에 따라 결정됩니다.
b) 다양한 색상 음영 생성하기
필요 범위 내에서 다른 온도로 실험해보세요. 이렇게 하면 서로 다른 색상 음영과 마감의 출력을 만들 수 있습니다. 익스트루더가 목재 섬유를 더 높은 온도에서 다양한 수준으로 태워 서로 다른 색상 음영의 객체를 생성하기 때문입니다.
c) 프린트 베드
고품질 3D 출력을 위해 프린트 베드를 50~70°C 사이로 예열하세요.
우드 필라멌트 선택 방법
3D 우드 필라멌트는 3D 애호가와 전문가 사이에서 인기로 인해 빠르게 성장하는 시장의 필라멌트입니다. 다양한 종류의 우드 필라멌트가 존재하며, 3D 프린터 사용자가 자신의 필요에 맞는 필라멌트 종류를 현명하게 선택해야 합니다.
아래 가이드를 사용해 궁극의 3D 우드 필라멌트를 선택하세요:
- 소재 구성에 따라 선택
- 내수성 확인
- 필라멌트 탄성 확인
- 필라멌트 경제성 확인
- 친환경 여부 확인
- 무취 여부 확인
- 적절한 스풀 크기 확인
- 프린터 종류 고려
결론
전문가와 3D 애호가 사이에서 3D 우드 필라멌트의 인기는 나날이 상승하고 있습니다. 매력적인 제품 외관을 제공하는 목재 질감 마감의 이점을 사용자에게 제공합니다. 비싼 내마모성 노즐이 하드웨어로 필요하지 않으며, 출력 중 로맨틱하고 향기로운 냄새를 풍깁니다. 무엇보다 적용 범위가 넓습니다. 건축, 가정용품, 제조, 장난감 등에 사용됩니다.