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ThreeApples/IT&Tech

[IT] 기계의 타입(3D Printer)

잘생긴 이미남 2020. 4. 20. 10:04
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기계의 타입

3D 프린터의 중요 부분 중의 하나인 기계의 타입에 관하여 공부해 보도록 하자. 

직교형 3D 프린터와 델타형 3D 프린터로 나뉜다.

직교형 vs 델타형

저가형 FDM 방식의 3D 프린터는 산업용 프린터에 비하면 작고 책상 위에 올려놓고 사용할 수 있으므로 데스크톱 3D 프린터라고 부르기도 한다. FDM 3D 프린터를 보면 외형적으로 크게 다르게 생긴 2개의 프린터가 있는데 이것을 직교형과 델타형으로 구분한다. 

1. 직교형

직교형은 노즐이 X, Y, Z 방향의 직각으로 움직이면서 모양을 만드는 3D 프린터이다. 노즐이 직각으로 움직이기 때문에 직선이 많은 모양을 잘 만든다. 둥근 곡선의 모양은 여러 직선으로 끊어져 표현되기 때문에 완벽한 모양을 표현하기는 어렵다. 직각으로 움직이는 직교형 프린터는 베드가 움직이는 방향으로 2가지로 나눠서 볼 수 있다. 직교형 XY-Z 방식은 베드가 Z축 방향으로 위아래로 움직이는 프린터를 이야기 한다. 직교형 XZ-Y 방식은 베드가 앞뒤로 움직이면서 노즐이 Z축으로 이동하는 프린터로 프루사(Prusa)멘델 방식이라고도 한다. 원래의 프루사는 오픈 3D 프린터를 만드는 랩랩(RepRap) 프로젝트의 주요 멤버였던 조세프 프루사(Josef Prusa)가 만든 Prusa i3인데, 많은 프린터 회사가 프루사 형태의 프린터를 만들어 판매하고 있다.

 

2. 델타형

델타형은 3개의 팔이 삼각뿔처럼 노즐에 연결되어 움직이는 기계이다. 각 팔의 높이가 변하면서 노즐이 움직이므로 기계가 직교형보다 길쭉하게 생겼다. 직교형보다 노즐의 이동 속도가 빨라 출력 속도도 빠른 편이다. 그러나 너무 빠르게 출력하면 노즐이 직교형보다 누르는 힘이 덜해 표면이 울퉁불퉁하게 나올 수 있다. 델타형 프린터의 출력 가능 크기는 기구 특성상 위로 올라갈수록 좁아진다. 곡선을 직교형보다 잘 표현할 수 있으며 꽃병과 같은 모양을 만들 때 좋다.

오픈형 vs 챔버형

3D 프린터의 기구 부분과 출력 부분이 막혀있지 않은 오픈형 프린터가 있고, 기계가 모두 상자에 쌓여 안으로 들어가 있는 챔버형 프린터가 있다. 앞서 설명한 3D 프린터들이 모두 오픈형 프린터였다. 

보통 추운 공간에서 출력하게 되면 가열되어서 나온 고체 재료가 바깥의 찬 공기나 차가운 바닥 면과 만나면 수축이 일어나 출력물의 모양이 휠 수 있다. 챔버형은 프린터 안의 출력 공간을 따뜻하게 유지함으로써 수축 현상을 방지해 주기 때문에 오픈형 프린터보다 수축 없이 출력물을 얻을 수 있다. 하지만 챔버형 3D 프린터는 기계를 덮기 위해서 사용된 재료와 가공비 때문에 기계가 비싼 편이며, 출력 가능 크기에 비해서도 기계 자체가 크다.

DIY 3D 프린터는 쓸만한가?

중국에서 판매되는 DIY 3D 프린터의 가격은 매우 매력적이다. 궁금해서 델타 방식 하나와 직교 방식을 하나씩 구매해서 직접 조립하고 사용해 보았다. 델타 방식의 구조가 더 간단하여 직교 방식보다 조립 시간이 짧게 걸렸지만, 바닥의 수평을 잡고 사용하는 것은 직교 방식의 프린터가 더 편리했다. 현재도 개인적으로는 DIY 3D 프린터를 잘 사용하고 있다. 직접 조립한 기계는 조립한 사람에 따라서 출력물의 품질 차이가 날 수 있으며, 3D 프린터에 대한 경험이나 지식이 하나도 없는 상태에서 혼자 작성하기에는 어려움이 있다. 하지만 시간과 노력을 투자해서 FDM 3D 프린터를 공부하고 싶은 사람이라면 저렴한 DIY 프린터는 의미가 있다.

https://youtu.be/UL7HrTEm7Ys 

https://youtu.be/W50A_cxTzwA 

3D 프린터 관리하기

3D 프린터는 기계이다. 기계도 사람과 같아서 관심을 가지고 잘 보살펴 주어야 고장없이 오래 사용할 수 있다. 장시간 사용하지 않는 3D 프린터에서는 재료를 분리해 둔다. 오픈형 3D 프린터일 경우 사용하지 않을 때 먼지가 쌓이지 않게 커다란 비닐이나 상자로 덮어 두는 것이 좋다. 실제로 노즐에 이물질이 들어가 막힐 수 있으며, 기구 부에 먼지가 들어가 작동 시 더 큰 소음이 발생될 수 있다. 특히 팬에 플라스틱 조각이 들어가 소음이 나기도 한다. 또한, 노즐을 움직이게 해주는 축에 주기적으로 기름을 칠해 주면 좋다. 


메이커 다은쌤의 FDM 3D PRINTING 에 나오는 내용입니다.

3D 프린트 공부를 위한 자료입니다. 

 

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