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슬라이서 프로그램 속성

01. 레이어(Layer)

층층층 모양을 쌓아가면서 3D 입체 모양을 만드는 FDM 3D 프린터에서 가장 중요한 개념이다. 레이어는 3D 프린터가 쌓는 한 층의 높이 또는 두께를 말한다. 낮은 높이의 레이어로 출력하면 조밀하게 쌓이면서 출력물의 품질이 올라간다. 하지만 출력 시간도 함께 증가한다. 

 

레이어는 사용 중인 3D 프린터의 노즐 구멍의 크기와 관련이 있어 무조건 올리거나 낮출 수 없다. 레이어를 너무 높이면 익스트루더에서 많은 재료를 밀어주기 위해 모터에 무리가 간다. 노즐의 구멍보다 너무 얇은 레이어를 사용하면 일정한 두께로 재료가 나오기 어렵다. 

 

일반적으로 많이 사용하는 0.4mm 노즐에서 보통 품질의 출력물로는 레이어 0.2mm를 사용하고, 높은 품질의 출력물을 원하면 0.1mm 레이어를 사용한다. 예를 들어 5cm 높이의 3D 모델링 파일이 있다. 0.2mm 레이어로 출력하게 되면 총 250층 쌓여 모양을 만든다. 0.1mm 레이어로 출력하게 되면 총 500층이 쌓여 3D 프린팅이 된다. 

 

  • 레이어를 다르게 한 출력물 비교 - 레이어가 두꺼우면 재료가 빨리 쌓여 올라가기 때문에 출력 시간은 매우 짧아진다. 하지만 너무 두꺼운 레이어는 모양을 세세하게 표현하는데 어려움이 있다. 레이어가 얇으면 두꺼울 때보다 모양을 자세히 표현할 수 있지만 그만큼 출력 시간은 오래 걸린다. 빨리 뽑힌다고 두꺼운 레이어가 좋은 것이 아니고, 세세하게 표현된다고 낮은 레이어가 좋은 것이 아니다. 만들고 싶은 출력물의 모양과 그것의 사용 용도에 따라 레이어를 변경해서 이용하는 것이 좋다.

02. 인필(Infill)

한 층의 면적을 얇은 실로 하나하나 그려서 모양을 만드기 때문에 현재 FDM 3D 프린터의 출력은 느리다. 채우는 면적이 크면 클수록 출력 시간은 배 이상으로 늘어난다. 그래서 내부를 모두 다 채우지 않고 빠르게 출력하고 모양의 강도를 유지하기 위해서 규칙적인 패턴으로 내부를 비우는 것이 바로 인필이다.

 

인필은 보통 퍼센트로 나타낸다. 100%는 속을 꽉 채운 상태를 나타내고 0%는 속을 하나도 채우지 않은 상태이다. 출력물을 사용하는 용도나 목적에 따라서 인필을 바꿔서 사용하는 것이 좋다. 일반적으로 슬라이서 프로그램에서 보통값으로 사용하는 인필은 20% 정도이다. 출력물에 나사를 박거나 보통보다 더 단단함을 원한다면 인필은 50% 이상 출력하는 것을 추천한다. 단, 출력물 만드는 데는 그만큼 시간이 더 많이 필요하다. 

 

단순히 빠르게 모양을 보고 싶을 때 10%로 출력을 하긴 하지만, 너무 낮은 채움은 모양이 쉽게 부서지거나 면이 제대로 메꾸지 못하고 구멍이 날 수도 있으니 주의해야 한다. 인필을 0%로 설정하고 출력한다면 안은 채워지지 않고 외벽의 벽이 셸 두께로만 만들어진 출력물이 나온다. 

 

  • 다양한 인필 패턴

슬라이서 프로그램마다 다양한 패턴의 인필 모양을 제공해 주기도 한다.

모양에 따라서 내부의 강도와 출력 시간에 차이가 있다.

03. 셸(Shell)

셸은 출력물의 가장 외벽 두께를 의미한다. 셸 두께가 두꺼워질수록 출력물은 단단해지지만 출력 시간은 늘어난다.

셸 두께는 레이어 두께의 배수로 설정하는 것이 좋다. 예를 들어 레이어를 0.2mm로 설정했다면 셸 두께는 0.8mm, 1.0mm로 설정하는 것이 좋다. 만약 레이어를 0.2mm로 설정하고 셸 두께를 0.7mm로 설정했다면 실제 만들어지는 셸 두께는 0.6mm이다. 보통 0.4mm 노즐에서 0.2mm 레이어를 사용할 때 많이 사용하느 셸 두께는 0.8mm이다.

04. 압출량(Flow)

압출량은 재료가 노즐을 통해서 나오는 양을 말한다. 노즐의 크기와 사용하는 재료의 굵기와 관련이 있으며 주로 익스투르더가 돌아가는 속도에 의해서 압출량이 조절된다.

 

노즐의 크기와 사용하는 재료의 굵기는 고정값이다. 많은 FDM 3D 프린터가 0.4mm 노즐과 1.75mm의 재료를 사용한다. 압출량을 퍼센트(%)로 나타내며 압출량이 많아 질수록 익스투르더가 돌아가는 속도가 빨라져 노즐을 통해 나오는 재료의 양이 많아진다. 보통 100%의 압출량을 두고 사용한다. 슬라이서 프로그램에 따라서 레이어의 높이에 따라 압출량을 변하게 할 수 있는 프로그램도 있는데, 첫 번째 바닥에 붙는 레이어를 더 잘 붙게 하기 위해서 120%로 압출량을 조금 높게 사용하는 경우도 있다.

05. 노즐 온도(Printing Temperature)

노즐 온도는 재료가 나오는 부분이 가열되는 온도이다. 노즐 온도는 사용하는 재료에 맞게 설정되어야 한다. 주로 ABS는 230~270도 사이에서 가열하여 사용되며, PLA는 180~210도 사이에서 가열하여 사용한다. 재료의 적정 온도보다 낮은 온도를 사용하면 재료가 녹아 나오지 못하고 노즐이 막히게 된다. 그렇다고 노즐 온도를 무조건 높게 사용해서도 안된다. 노즐 온도가 재료의 적정 온도보다 높으면 가열되어 압출된 재료가 냉각될 시간이 없다. 충분히 냉각될 시간을 주지 않은 채로 그 위에 다시 재료가 쌓아 올라가면서 출력물의 표면이 흘러 내릴 듯 무너질 수 있다. 또한, 너무 높게 가열된 노즐에서는 더 많은 냄새가 난다. 

 

주의할 사항으로 노즐은 정말 매우 뜨거움으로 맨손으로 만지지 않아야 한다. 가열된 노즐의 이물질을 제거하고 싶을 때는 롱로즈라이퍼나 철솔을 이용하여 제거해야한다.

 

 

 


메이커 다은쌤의 FDM 3D PRINTING 에 나오는 내용입니다.

3D 프린트 공부를 위한 자료입니다. 

 

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