3D 프린팅 FDM의 추억

RepRap 및 Open Source 운동은 2005년 Adrian Bowyer 박사의 3D FDM 프린터가 거의 자체적으로 제작될 수 있는 프린터의 등장으로 탄생한 이래로 이 분야는 오늘날까지 많은 발전을 이루었습니다. 이 기사에서는 성공적인 부품을 얻기 위해 당시 핵심이었던 3D 프린터 및 구성 요소에 대해 이야기합니다.

3D 프린터

FDM 기술 특허가 만료되자 여러 모델의 3D 프린터가 등장하여 오픈 소스를 기반으로 작동했습니다. 이러한 3D 프린터는 단순한 전자 장치인 관형 구조로 형성되었으며 일반적으로 핫 베이스가 없었습니다. 그러나 2012년 3D 프린팅의 세계는 가장 많이 판매되고 수정된 시장인 Prusa i3 Original이 될 3D FDM 프린터를 만났습니다. 최신 버전인 Prusa i3 MK3s는 비전문가 시장에서 선호하는 제품입니다.

이미지 1:Prusa i3 원본. 출처:RepRap

롤링 소프트웨어

이 섹션에는 처음부터 다른 라미네이션 프로그램이 있으며 3D 프린터 제조업체도 자체 라미네이터를 개발했습니다. 처음으로 일반적으로 사용된 것 중 하나는 Repetier-Host로, 비교적 사용이 간편하고 Windows, Mac 및 Linux와 호환되는 소프트웨어입니다. 2015년 Ultimaker는 사용이 매우 간편한 무료 롤링 소프트웨어인 Cura 2.0을 출시했습니다. 단기간에 3D 프린팅 커뮤니티의 많은 부분이 Cura3D를 사용하기 시작하여 가장 많이 사용되는 것 중 하나가 되었습니다. 마지막으로 Simplify3D는 당시 3D 프린팅의 새로운 구성 매개변수를 무한히 제공한 결제 소프트웨어입니다.

이미지 2:Cura3D 15.04. 출처:얼티메이커

연결성

3D 프린팅 초기에는 전자 장치가 관리해야 하는 움직임을 제공하기 위해 항상 프린터에 연결된 컴퓨터가 필요했습니다. 프린터 근처에 컴퓨터가 있어야 할 뿐만 아니라 속도가 느려지고 인쇄가 중지되어 다른 작업을 수행하기 위해 PC를 사용할 수 없는 경우가 많았기 때문에 이것은 정말 불편했습니다. SD 모듈이 있는 프린터와 Raspberry로 원격 제어할 수 있는 소프트웨어가 등장하면서 사용자는 인쇄 프로세스를 크게 최적화했습니다.

압출기

최근 Titan 압출기, Titan Aero 및 압출기 유형 MK8 및 MK10이 등장하기 전까지 가장 많이 사용된 압출기는 Greg Wade였습니다. 이 압출기는 두 엔지니어의 작업에 합류한 결과입니다. 캐나다 엔지니어인 웨이드 보츠(Wade Bortz)는 작은 기어를 구동하는 NEMA 17 엔진으로 구동되는 압출기를 만들고, 이것은 다시 큰 기어를 움직이고 볼트가 필라멘트를 움직입니다. 기본 아이디어는 좋았지만 호주 엔지니어인 Greg Frost는 Wade에서 이중 기어라는 주요 아이디어를 가져와 수많은 3D 프린터에 사용할 혁신적인 압출기를 만들었습니다.

이미지 3:압출기 Greg Wade. 출처:RepRap

핫엔드

현재 대부분의 HotEnd는 금속이며 열을 발산하는 팬이 있습니다. 처음에 HotEnd는 더 간단했고 고온(PTFE 또는 PEEK)을 견디는 플라스틱 본체와 필라멘트의 직경에 맞는 입구 직경과 필요한 출구 직경이 있는 황동 팁으로 간단하게 구성되었습니다. 이러한 HotEnd의 가장 큰 문제는 고온 압출 재료와 함께 사용할 수 없다는 것입니다.

이미지 4:PEEK 본체가 있는 HotEnd

인쇄 베이스

최초의 3D FDM 프린터에는 핫 베이스가 없었기 때문에 캡톤 테이프와 블루 테이프를 사용하여 조각을 베이스에 부착했습니다. 그 후 별도의 전원 공급 장치로 작동하는 핫베이스가 나타 났으며 그 위에 유리가 놓였습니다. 일부 프린터는 위에 언급된 테이프와 유리를 결합하여 조각을 접착했습니다. 얼마 지나지 않아 일부 고정 스프레이가 나타나기 시작했고 오늘날 존재하는 전체 범위로 발전했습니다.

이미지 5:유리로 프린팅 베이스

필라멘트

오늘날에도 3D 프린팅에 가장 많이 사용되는 재료인 PLA 및 ABS는 이 부문 초기에 사용할 수 있는 유일한 재료였습니다. PLA는 인쇄 용이성, 가격 및 마감 때문에 모든 사용자가 사용하는 재료였습니다. ABS 필라멘트는 열가소성 수지에 익숙하고 기계적 성질이 좋고 직접 적용이 가능한 플라스틱에 대한 산업체 사용자들의 수요로 인해 등장하게 되었습니다. 2012-2013년에 두 개의 주요 제조업체인 Kai-Parthy와 Taulman3D에서 새로운 재료가 등장했습니다. Kai-Parthy는 최초의 목재 필라멘트를 개발하여 목재와 매우 유사한 마감을 얻을 수 있습니다. Taulman3D는 나일론 필라멘트로 3D 프린팅에 혁신을 일으켜 이 분야에 무한한 새로운 응용 분야를 열었습니다.

FDM 3D
프린터 핫엔드 베드 접착 프리미엄 PLA

3D 프린터의 이전 사용자는 지금 이 분야가 발전하고 부품을 인쇄하는 것이 훨씬 간단하고 효과적이라는 것을 알고 약간의 안도감으로 위에서 언급한 모든 것을 기억할 것입니다. 이 위대한 세계에 새로 통합된 사용자가 역사에서 무언가를 배우고 이 부문을 계속 발전시키는 데 도움이 되기를 바랍니다.

우리 모두가 배울 수 있도록 현재의 경험이든 3D 프린팅의 시작이든 상관없이 모든 경험에 대해 주저하지 말고 의견을 말하십시오.