Carbon DLS™ 3D 프린팅 성공을 위한 전문가 설계 팁

기술 개요

Carbon DLS™(Digital Light Synthesis)는 CLIP(Continuous Liquid Interface Production, 연속 액체 계면 생성) 기술과 프로그래밍 가능한 액체 레진을 결합한 3D 프린팅 기술입니다. CLIP은 광중합 방식을 사용하여 매끄러운 측면 표면을 가진 견고한 물체를 제작합니다. 이 생산 방식에서는 CAD 3D 모델로부터 원하는 형상이나 지오메트리에 따라 자외선(UV)을 감광성 레진에 조사하여 고체화합니다.

공정은 액체 광중합체 레진 풀을 사용합니다. 풀 바닥의 일부는 투명하게 만들어 UV 광선이 통과할 수 있도록 합니다. DMD(Digital Micromirror Device, 디지털 마이크로미러 장치)를 사용하여 광선을 반사시킵니다. DMD는 반도체 칩 위에 매트릭스 형태로 배열된 미세한 거울들로 구성된 동적 마스크입니다. 이 거울들이 렌즈 사이에서 빠르게 전환되면서 레진 풀에 광선을 조사하여, 주어진 레이어 내에서 레진이 고체화되는 좌표를 정의합니다.

경화된 부품은 천천히 상승하여 레진이 그 아래로 흐르며 부품 바닥과 접촉을 유지하게 합니다. 산소 투과성 멤브레인에 의해 레진 아래에 지속적인 액체 계면이 생성되어 레진이 윈도우에 닿는 것을 방지합니다. 이 공정은 연속적이며, 다른 상업용 3D 프린팅 방식보다 최대 100배 빠르게 물체를 제작할 수 있습니다.

Carbon DLS는 놀라운 기계적 특성과 우수한 표면 마감을 가진 부품을 제작할 수 있습니다. 이전에는 불가능하다고 여겨졌던 형상도 이 기술로 쉽게 제조할 수 있습니다. 그러나 이 기술의 이점을 온전히 활용하려면 3D 모델이 공정에 맞게 최적화되어야 합니다. 다음은 Carbon DLS™ 3D 프린팅 설계 시 필수적으로 고려해야 할 사항들입니다.

빌드 영역

빌드 영역은 프린팅 가능한 물체의 최대 크기를 의미합니다. 빌드 볼륨은 사용되는 프로젝터의 해상도에 따라 달라집니다. 프로젝터가 윈도우에 가까울수록 해상도가 높아지지만, 그만큼 빌드 영역은 줄어듭니다. 일반적으로 표준 빌드 영역은 188 x 117 x 325mm입니다. 다만, 50.8 x 25.4 x 76.2mm 크기의 부품이 생산 시 가장 경제적인 규모를 제공합니다.

공차 및 클리어런스

3D 부품을 정확하게 프린팅하려면 설계 과정에서 적절한 공차를 적용하는 것이 필수적입니다. 공차는 다음과 같은 다양한 요인에 따라 달라집니다.

• 프린터 크기
• 프린팅 소재의 제한사항
• 프린터 베드의 제한사항

공차를 설정해야 하는 항목은 레이어 두께, 벽 두께, 디테일, 클리어런스, 원시 크기, 정밀도입니다. 아래 표는 일반적인 공차 값입니다.

빌드 방향

빌드 방향은 돌출된 특징이나 주요 디테일을 최적화하면서 높이를 낮추고 서포트 필요성을 줄이도록 설정해야 합니다. 다만, 프린팅 중 실패 확률을 낮추는 데 도움이 된다면 추가 서포트를 사용하는 것이 좋습니다.

서포트 구조

서포트 구조는 부품과 동일한 소재로 제작해야 합니다. 손으로 쉽게 제거할 수 있고 후가공을 최소화할 수 있는 형태로 설계해야 합니다. 그러나 EPX 및 탄성 폴리우레탄 같은 소재의 경우, 후가공 옵션의 제한으로 인해 서포트가 닿았던 영역이 더 눈에 띌 수 있습니다.

필렛 활용

필렛은 부품의 급격한 응력 집중을 완화하고 피처 간의 매끄러운 빌드를 보장합니다. 따라서 적극적으로 활용하는 것이 좋습니다.

요약

Xometry Europe은 광범위한 제조 파트너 네트워크를 통해 다양한 소재로 Carbon DLS™ 3D 프린팅 서비스를 제공합니다. 위 팁들을 활용해 모델을 최적화한 후, 당사의 즉시 견적 플랫폼에 업로드하면 몇 초 만에 견적을 받아보실 수 있습니다.