FDM(용융 증착 모델링) 필수 가이드 – 빠르고 정확하며 비용 효율적인 3D 프린팅

FDM(Fused Deposition Modeling)은 기계가 용융된 플라스틱 필라멘트를 정밀하게 압출하여 부품을 만드는 적층 제조 공정입니다. 필라멘트는 가열된 끝부분에서 압출되어 지그재그 패턴으로 놓여 아래에서 위로 부품의 모양을 만듭니다. FDM 기술은 신속한 프로토타이핑에 사용될 수 있으며 속도, 정확성 및 경쟁력 있는 비용으로 널리 알려져 있습니다. 부품은 특히 SLS(선택적 레이저 소결)에 비해 매우 견고하므로 강성 요구 사항이 있는 프로젝트에 매우 적합합니다.

FDM 미니 가이드는 FDM의 이점, 허용 오차 및 특정 설계 기능에 대한 정보를 제공합니다.

실제 엔지니어링 열가소성 수지

다양한 엔지니어링 열가소성 수지를 사용할 수 있으므로 FDM은 다른 3D 프린팅 기술에 비해 뚜렷한 이점을 제공합니다.

광범위한 소재 선택 외에도 FDM은 다양한 색상 옵션을 제공합니다.

• 흰색
• 밝은 회색
• 회색
• 다크 그레이
• 검은색
• 노란색
• 주황색
• 빨간색
• 녹색
• 파란색
• 진한 파란색
• 아이보리
• 자연
• 반투명 자연
• 반투명 호박색
• 반투명 빨간색

ABS:  ABS는 다양한 색상과 재료 특성으로 제공되는 강력하고 안정적인 생산 등급 열가소성 수지입니다.

기타 혜택

복잡한 기하학

복잡한 기하학적 구조와 복잡한 내부 구조를 자유롭게 설계하고 제조할 수 있다는 점은 적층 제조의 가장 큰 장점 중 하나입니다. 3D 프린팅 기술을 사용하면 다른 방법으로는 제조할 수 없는 부품을 만들 수 있습니다. 고정관념에서 벗어나 생각해보세요!

FDM 3D 프린팅의 정확성

Xometry의 FDM 서비스를 사용하면 +/-0.005″의 지속적으로 엄격한 공차로 부품을 생산할 수 있습니다.

대규모 빌드 볼륨

Xometry의 FDM 솔루션은 최대 36인치 x 24인치 x 36인치의 대규모 빌드 볼륨을 제공합니다.

디자인 팁 1:벽 두께

3D 프린터는 재료를 연속적으로 쌓아 부품을 생산합니다. 벽 두께는 필라멘트 크기에 의해 제한되며, 필라멘트 두께의 두 배보다 얇은 피처는 일반적으로 성공적으로 인쇄되지 않습니다.

필라멘트가 한 겹만 있는 특징은 약하고 부정확합니다. 지지 구조물의 경우, 필라멘트가 층 사이를 채울 수 있도록 하여 최상의 결과를 얻으려면 벽의 두께가 최소 0.047인치 – 0.06인치(1.2 – 1.5mm)여야 합니다.

선과 같은 닫힌 프로파일이 없는 벽은 원형 및 닫힌 루프와 같은 벽에 비해 덜 해석됩니다. 결과적으로 직선형 벽보다 더 얇고 원형이 많은 벽이 디자인 의도에 더 가깝습니다.

권장되는 벽 두께는 지지 벽의 두께가 최소 0.047” – 0.06”(1.2 – 1.5mm)입니다.

디자인 팁 2:방향

FDM에서 부품 방향을 지정하면 전체적인 강도와 외관, 특히 미세하고 동심원인 형상에 막대한 영향을 미칩니다. 동심 형상은 레이어가 XY축에 평행하게 인쇄될 때 가장 잘 해결됩니다. 많은 미세한 기능(예:탭)도 XY축에 평행하게 인쇄될 때 더 강해집니다.

깨지기 쉽고 동심원인 특징이 같은 방향으로 자라도록 부품을 설계하면 인쇄할 부품의 최적 방향을 결정하는 데 도움이 됩니다.

부품의 방향이 중요합니다

디자인 팁 3:구멍

Xometry에서는 원형 모양을 유지하기 위해 FDM용 구멍을 1mm(0.04")보다 큰 직경으로 설계할 것을 권장합니다. 구멍의 방향은 매우 중요하며 xy축과 평행하게 인쇄할 때 해상도가 가장 좋은 경향이 있습니다. 이는 구멍의 윤곽이 레이어 사이에 엇갈린 정지부가 아닌 필라멘트의 동심원으로 윤곽이 잡혀 있기 때문입니다. 관통 구멍의 정확성을 높이기 위해 Xometry는 후처리 중에 구멍을 드릴링할 수 있습니다.

FDM 부품의 구멍

디자인 팁 4:텍스트와 작은 세부사항

텍스트와 작은 세부 사항은 FDM에서 인쇄하기가 매우 어렵습니다. 필라멘트의 두께와 같은 특정 허용 오차 미만인 경우 많은 작은 특징이 인쇄 프로세스에 등록되지 않기 때문입니다. 튀어나온 텍스트가 제대로 등록되려면 최소 1mm(0.04인치)를 유지해야 하는 권장 두께입니다. 텍스트의 높이는 최소 0.04"(1mm) 이상이어야 하지만 읽기 쉽고 예기치 않은 오류를 방지하려면 0.047" – 0.06"(1.2 – 1.5mm)이 권장됩니다. 이렇게 하면 여러 층의 필라멘트가 서로 쌓이고 파손 위험을 줄일 수 있습니다. 컷아웃 텍스트도 올바르게 해결하려면 이러한 허용 오차를 유지해야 합니다. 일반 또는 더 큰 텍스트 글꼴을 사용하되 더 촘촘하고 작은 글꼴은 사용하지 마세요. 또한 모든 텍스트는 xy 평면과 평행해야 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 그래야 여러 레이어가 깔끔하게 쌓이고 문자와 세부 사항이 '뭉개지는' 것을 방지할 수 있기 때문입니다.

FDM CAD 파일의 텍스트

디자인 팁 5:탭

탭은 특히 대형 부품의 경우 FDM에서 파손되기 쉽습니다. 가장 먼저 할 일은 탭의 크기를 최대한 크게 늘리는 것입니다. (크기는 응용 프로그램과 전체 부품의 크기에 따라 다릅니다.)

탭을 xy 평면에 평행하게 지정하면 탭의 강도가 증가하고 파손 위험이 줄어듭니다. 교체 가능한 탭 디자인을 통합하는 것은 FDM에서 탭을 사용하는 또 다른 좋은 방법이므로 탭을 최상의 방향으로 별도로 인쇄한 다음 탭 방향 후처리를 삽입할 수 있습니다.

FDM CAD 파일의 탭

디자인 팁 6:갈비뼈

지지 구조의 강도를 높이기 위한 필렛의 또 다른 훌륭한 대안은 리브를 추가하는 것입니다. 이는 리브가 구조물에 가해지는 힘을 더 넓은 표면적으로 분산시키기 때문입니다. 리브를 생성할 때 벽 두께 섹션에 설명된 허용 오차를 준수하여 리브가 너무 얇지 않고 인쇄 중에 깨지거나 등록되지 않도록 하는 것이 중요합니다. 이러한 이유로 각 리브 내부에 여러 층의 필라멘트를 허용할 수 있는 안전한 최소 리브 두께는 1.5mm(0.06인치)입니다.

FDM CAD 파일의 리브

디자인 팁 7:경사 각도

FDM은 부품을 레이어별로 성장시키기 때문에 얕은 경사 기능으로 인해 계단 현상이 더 눈에 띄게 나타납니다.

층별 성장으로 인한 눈에 띄는 계단식 효과

디자인 팁 8:칼날

날카로운 각도 또는 칼날 모양의 특징은 FDM의 해상도 한계에 접근하여 예측할 수 없는 물리적 특성을 초래할 수 있습니다. 이를 극복하는 한 가지 방법은 형상을 약간 두껍게 하는 것입니다.

칼날 기능

디자인 팁 9:채우기

Infill은 빌드 프로세스 중에 솔리드 부품을 재료로 채우는 방법을 설명합니다. Xometry는 다양한 속성을 지닌 3가지 채우기 옵션을 제공합니다.

초경량:  Xometry의 Ultralight 충전 부품은 단일 크로스해칭 패턴으로 채워져 있습니다. 이것은 가장 가볍고 가장 저렴한 충전재 옵션입니다.

조엘 샤데그

안녕하세요, 저는 Xometry의 기술 콘텐츠 작가인 Joel입니다! 저는 귀하와 같은 고객이 Xometry 경험을 최대한 활용하고 기계 작동, 부품 처리 및 주문 이행 보장에 대한 실무 경험을 활용하여 귀하의 프로젝트에서 성공할 수 있도록 돕는 것을 개인적인 사명으로 삼았습니다.

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