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개방형 및 밀폐형 패시브/액티브 챔버 3D 프린터

모든 플라스틱은 고온에서 압출되면 냉각 중에 수축됩니다. 0.3%에서 4% 사이일 수 있습니다. 냉각이 원활하지 않고 균일하지 않으면 이 수축으로 인해 변형이 발생하여 뒤틀림, 층 박리 또는 부품의 치수 변형과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

표 1. FFF 3D 프린팅에 사용되는 다양한 플라스틱의 수축률. 출처:SpecialChem.com

이 문제를 방지하려면 프린팅 공정 전반에 걸쳐 부품 주변 온도가 이상적으로 재료의 유리 전이 온도(Tg)보다 약간 낮아야 하며, 프린팅 후 서서히 실온으로 낮춰야 합니다. .

소재

냉각 중 수축 %

PLA

0.3 - 0.5

펫지

0.2 - 1.0

나일론 12

0.7 - 2.0

나일론 6-6

0.7 - 3.0

ABS

0.7 - 1.6

ASA

0.4 - 0.7

PP

1.0 - 3.0

HIPS

0.2 - 0.8

PC/ABS

0.5 - 0.7

섬유 강화 나일론

0.5 - 1.0

엿보기

1.2 - 1.5

섬유 강화 PEEK

0.5 - 0.8

PVDF

2.0 - 4.0

표 2:다양한 필라멘트의 Tg 및 프린팅 온도. 출처:Filament2print

낮은 수축률(0.5% 미만)을 겪는 재료는 수축 효과가 거의 무시할 수 있으므로 부품 환경을 가열할 필요가 없으므로 개방형 3D에서 완벽하게 인쇄할 수 있습니다. 프린터 , 큰 부품도 . 이러한 소재는 주로 PLA 및 대부분의 PETg 필라멘트(PET 또는 CPE와 같은 다른 코폴리에스터 제외) 및 그 파생물입니다.

개방형 프린터에서 수축률이 더 높은 재료를 인쇄할 수 있지만 이러한 가능성은 작은 부품으로 제한되므로 이러한 유형의 재료에는 폐쇄형 프린터 또는 활성 가열 장치가 있는 프린터를 사용하는 것이 좋습니다. 챔버.

이미지 1:개방형 3D 프린터. 출처:Prusa3D

PLA, PETg 및 유연한 필라멘트 인쇄에는 주로 개방형 프린터를 권장합니다.

폐쇄형 프린터 또는 패시브 가열 챔버가 있는 프린터

폐쇄형 프린터는 인쇄 영역이 완전히 밀폐된 프린터입니다. 일부 제조업체는 인쇄 플랫폼에서 발생하는 열을 축적하는 경향이 있으므로 수동 가열 챔버라는 용어를 사용합니다.

이러한 프린터가 도달할 수 있는 내부 온도는 프린터마다 크게 다릅니다. 재질, 부피, 인쇄 플랫폼의 온도, 절연 품질 및 위치하는 방의 온도에 따라 다릅니다. 일반적으로 최고 품질의 프린터는 기껏해야 45°C에서 65°C 사이의 온도를 제공할 수 있습니다.

이러한 온도는 그다지 높지 않지만 나일론, ABS 또는 ASA와 같은 재료의 Tg에 가깝기 때문에 인쇄가 더 쉽고 더 큰 부품을 생산할 수 있습니다. 이러한 유형의 프린터는 이러한 유형의 재료 인쇄를 크게 개선하지만 대량 부품에서는 실패할 수 있습니다. 이 프린터는 PETg, ABS, ASA, 나일론 또는 HIPS 소재의 중소형 부품 인쇄에 권장됩니다.

이미지 2:수동 가열 챔버가 있는 3D 프린터. 출처:Raise3D

일반적으로 이러한 유형의 프린터가 완전히 닫혀 있을 때 PLA를 사용하는 것은 바람직하지 않습니다. 생성된 열이 필라멘트의 Tg를 초과하여 핫엔드 내부에서 연화되어 원인이 될 수 있기 때문입니다. 잼.

활성 가열 챔버가 있는 폐쇄형 프린터

챔버 내부 온도 조절이 가능한 3D 프린터입니다. 그들은 일반적으로 이전 것보다 더 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 또한 고온 핫엔드(400ºC - 500ºC)와 액체 냉각 시스템을 통합합니다.

고온과 저온의 두 가지 유형이 있습니다.

저온 가열 챔버

저온 활성 가열 챔버 프린터는 일반적으로 80ºC에서 120ºC 사이의 제어된 최대 온도를 허용합니다. 이 프린터는 고품질의 대형 ASA, ABS, 나일론 또는 PC 부품 생산용으로 설계되었습니다.

이미지 3:저온 가열 챔버가 있는 3D 프린터. 출처:3ntr

이러한 유형의 3D 프린터는 때때로 PEEK와 호환되는 것으로 광고되지만 일반적으로 모든 유형의 PEEK와 호환되지 않고 일부 저온 PEKK와만 호환되며 항상 작은 부품으로 제한됩니다.

이러한 유형의 3D 프린터는 우수한 치수 안정성과 낮은 변형이 요구되는 ABS, ASA, 나일론 및 PC 부품을 생산하는 데 이상적이며 이러한 재료로 기술 부품 또는 기능 부품을 생산할 때 최고의 선택입니다.

고온 가열 챔버

일반적으로 160ºC - 180ºC 범위의 온도를 제어할 수 있습니다. 이 프린터는 PEEK, PEKK 및 PEI 부품 생산을 위해 특별히 설계되었으므로 다른 유형의 재료를 사용하는 것은 일반적이지 않습니다. 이 장비는 비싸고 이를 사용하려면 전문적이고 훈련된 인력이 필요합니다.

이미지 4:고온 가열 챔버가 있는 3D 프린터. 소스 Dynamical3D

프린터 기종을 선택할 때 어떤 부품과 재료를 사용할지 미리 결정하는 것이 매우 중요합니다.

이 가이드는 일반적인 방식으로 개념을 설명하며 특정 제조사나 모델에 초점을 맞추지 않습니다. 제조업체와 모델에 따라 보정 또는 조정 절차에 중요한 차이가 있을 수 있으므로 이 가이드를 읽기 전에 제조업체 설명서를 참조하는 것이 좋습니다.

3D 프린팅

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소재

Tg(ºC)

인쇄 온도(ºC)

PLA

40 - 60

190 - 215

펫지

75 - 85

220 - 260

나일론 12

55 - 65

260 - 290

나일론 6-6

75 - 85

255 - 280

ABS

90 -100

220 - 240

ASA

90 - 100

240 - 260

HIPS

80 - 90

210 - 240

PC/ABS

100 - 150

270 - 285

엿보기

140 -160

380 - 400

PEI

190 - 210

350 - 400