3D 프린팅은 CAD 이미지와 거의 동일하게 보이는 매우 상세한 모델을 생성하지만 치수 정확도와 공차는 완벽하게 동일하지 않습니다. 이것은 3D 프린트에서 발생하는 수축이라고 하는 것인데, 아마 눈치채지 못할 수도 있습니다.

3D 프린트에서 얼마나 많은 수축이 발생하는지 생각해 보았습니다. 엄격한 공차가 필요하기 때문에 알아보고 여러분과 공유하기로 했습니다.

이 기사에서는 수축이 무엇인지, 3D 인쇄물이 얼마나 수축될 수 있는지, 그리고 좋은 수축에 대해 다룰 것입니다.

3D프린팅의 수축이란?

3D프린팅의 수축은 용융된 열가소성 수지의 온도 변화로 인한 최종 모델의 크기 감소입니다. , 냉각된 압출 재료 층에.

인쇄하는 동안 압출기는 인쇄 필라멘트를 녹여 3D 모델을 만들고 이 과정에서 재료가 팽창합니다. 압출 직후 레이어가 냉각되기 시작하면 재료의 밀도는 증가하지만 크기는 감소합니다.

대부분의 사람들은 조금 더 필요한 모델이 있을 때까지 이런 일이 일어나고 있다는 사실을 깨닫지 못할 것입니다. 치수 정확도.

미술품, 꽃병, 장난감과 같은 미적 모델을 프린팅할 때 수축은 문제가 되지 않습니다. 다음과 같이 허용 오차가 엄격한 개체로 이동하기 시작할 때휴대폰 케이스나 물체를 서로 연결하는 거치대에서 수축은 해결해야 할 문제가 될 것입니다.

관련된 온도 변화로 인해 거의 모든 3D 프린팅 프로세스에서 발생합니다. 그러나 발생률은 몇 가지 요인에 따라 다릅니다.

이러한 요인은 사용된 재료, 온도, 인쇄 기술 및 레진 인쇄물의 경화 시간입니다.

이 모든 것 중에서 요인, 아마도 수축에 영향을 미치는 가장 중요한 요인은 사용된 재료일 것입니다.

사용된 재료 유형은 모델이 수축되는 정도에 영향을 미칩니다.

인쇄 온도와 냉각 속도도 중요한 요소. 모델이 고온에서 프린트되거나 너무 빨리 냉각되면 수축이 발생할 수 있습니다. 즉, 고온의 플라스틱일수록 수축 가능성이 더 높습니다.

빠른 불균일한 냉각으로 인해 모델이 손상될 수 있는 뒤틀림이 발생할 수도 있습니다. 인쇄물을 완전히 망칩니다. 외풍 때문이든 정말 추운 방 때문이든 대부분의 사람들은 이러한 뒤틀림을 경험했습니다.

최근 구현한 뒤틀림에 도움이 된 것은 Ender 3 아래에 HAWKUNG 온열 침대 단열 매트를 사용하는 것입니다. 뒤틀림에만 도움이 될 뿐 아니라 가열 시간을 단축하고 보다 일관된 베드 온도를 유지합니다.

마지막으로 사용되는 인쇄 기술 유형에 따라 수축 정도도 결정됩니다. 모델에서 찾았습니다. 더 저렴한 기술FDM과 같은 것은 일반적으로 공차가 엄격한 고품질 부품을 만드는 데 사용할 수 없습니다.

SLS 및 금속 제팅 기술은 정확한 모델을 생성하여 높은 가격표를 정당화합니다.

다행히도 많은 방법이 있습니다. 수축을 설명하기 위해 올바른 기술을 알아야 하지만 너무 많은 번거로움 없이 치수가 정확한 부품을 생산할 수 있습니다.

ABS, PLA & PETG Prints Shrink?

앞서 언급한 것처럼 수축률은 사용된 재료의 종류에 따라 크게 달라집니다. 재료에 따라 다릅니다. 가장 널리 사용되는 세 가지 3D 프린팅 재료와 이들이 어떻게 수축을 견디는지 살펴보겠습니다.

PLA

PLA는 FDM 프린터에도 사용되는 유기 생분해성 재료입니다. 인쇄하기 쉽고 독성이 없기 때문에 3D 프린팅에 가장 많이 사용되는 재료 중 하나입니다.

PLA는 수축이 거의 없으며 청력 수축률은 0.2%에서 최대 저온 열가소성 수지이므로 3%.

PLA 필라멘트는 고온 압출이 필요하지 않으며 인쇄 온도는 약 190℃로 ABS보다 낮습니다.

PLA의 수축은 밀폐된 환경에서 프린팅하거나 단순히 수축을 보상하기 위해 모델을 확장하여 줄일 수도 있습니다.

이는 급격한 온도 변화를 줄이고 소재에 가해지는 물리적 스트레스를 줄이기 때문에 효과가 있습니다.모델입니다.

제 생각에 이러한 수축률은 브랜드와 제조 공정, 심지어 필라멘트 자체의 색상에 따라 다릅니다. 일부 사람들은 어두운 색상이 밝은 색상보다 더 수축되는 경향이 있다는 사실을 발견했습니다.

ABS

ABS는 FDM 프린터에 사용되는 석유 기반 인쇄 재료입니다. 높은 강도, 내열성 및 다용도성 때문에 광범위하게 사용됩니다. 전화 케이스에서 레고에 이르기까지 모든 곳에서 찾을 수 있습니다.

ABS는 수축률이 매우 높기 때문에 치수가 정확한 3D 프린트가 필요한 경우 사용을 피하려고 합니다. 사람들이 수축률이 0.8%에서 최대 8%에 이르는 것을 언급하는 것을 보았습니다.

확실히 이것은 극단적인 경우이며 올바른 설정으로 줄일 수 있습니다. , 하지만 수축이 실제로 얼마나 심해질 수 있는지를 보여주는 좋은 사례입니다.

수축을 줄이는 주요 방법 중 하나는 올바른 가열 베드 온도에서 인쇄하는 것입니다.

올바르게 보정된 가열 베드는 첫 번째 레이어 접착에 도움이 되며 하단 레이어가 나머지 출력물보다 너무 빨리 냉각되는 것을 방지하여 뒤틀림을 방지합니다.

수축을 줄이는 또 다른 팁은 밀폐된 챔버에서 출력하는 것입니다. 이렇게 하면 3D 프린트가 외부 기류로부터 격리되어 고르지 않게 냉각되지 않습니다.

폐쇄된 챔버는 프린팅이 완료될 때까지 프린트를 소성 온도에 가까운 일정한 온도로 유지하며 모든 섹션이 냉각될 수 있습니다.같은 속도로.

수천 명의 사람들이 사용하고 즐겼던 훌륭한 인클로저는 Creality Fireproof & Amazon의 방진 인클로저. 일정한 온도 환경을 유지하며 설치가 매우 쉽습니다. 유지합니다.

또한 화재에 대한 안전성을 높이고 소음 배출을 줄이며 먼지가 쌓이는 것을 방지합니다.

PETG

PETG는 경이로운 특성으로 인해 널리 사용되는 또 다른 3D 프린팅 재료입니다. ABS의 구조적 강도와 인성을 PLA의 인쇄 용이성 및 무독성과 결합합니다.

이로 인해 고강도 및 재료 안전성이 요구되는 많은 응용 분야에 사용하기에 적합합니다

0.8%에서 PETG 필라멘트의 수축률이 가장 낮습니다. PETG로 만든 3D 모델은 다른 모델과 비교할 때 상대적으로 치수가 안정적입니다. 따라서 다소 엄격한 공차를 준수해야 하는 기능적인 인쇄를 만드는 데 이상적입니다.

PETG 인쇄의 수축을 보상하거나 줄이기 위해 인쇄하기 전에 모델을 0.8% 비율로 확대할 수 있습니다.

3D 프린팅에서 올바른 수축 보정을 얻는 방법

위에서 살펴본 것처럼 수축은 여러 가지 방법으로 줄일 수 있습니다. 그러나 아무리 많이 해도 수축을 제거할 수 없다는 사실이 남아 있습니다. 그렇기 때문에 조형을 위해 모델을 준비할 때 수축을 고려하고 고려하는 것이 좋습니다.

올바른 방법 얻기수축 보상은 모델 크기 감소를 설명하는 데 도움이 됩니다. 일부 인쇄 소프트웨어에는 이 작업을 자동으로 수행하는 사전 설정이 함께 제공되지만 대부분의 경우 수동으로 수행해야 합니다.

적용할 수축 보정 종류 계산은 사용되는 재료, 즉 세 가지에 따라 달라집니다. , 프린팅 온도 및 모델의 형상.

이러한 모든 요소를 ​​결합하면 프린팅이 얼마나 수축될 것으로 예상되며 이를 보상하는 방법에 대한 아이디어를 얻을 수 있습니다.

얻기 올바른 수축은 간단한 시행 착오라고도 하는 반복 프로세스일 수도 있습니다. 수축률은 같은 종류의 재료라도 브랜드마다 다를 수 있습니다.

따라서 수축을 측정하고 정량화하는 가장 좋은 방법은 먼저 테스트 모델을 프린트하고 수축을 측정하는 것입니다. 그런 다음 얻은 데이터를 사용하여 수학적으로 타당한 수축률 보상을 생성할 수 있습니다.

수축을 측정하는 좋은 방법은 Thingiverse의 이 수축 계산 개체를 사용하는 것입니다. 한 사용자는 이를 "최고의 일반 보정 도구 중 하나"라고 설명했습니다. 다른 많은 사용자들이 이 CAD 모델의 제작자에게 감사를 표합니다.

단계는 다음과 같습니다.

• 선택한 필라멘트와 의도한 슬라이서 설정을 사용하여 테스트 부품을 인쇄합니다. 사용합니다.
• 측정하고 스프레드시트에 입력합니다(내 데이터는 공유됨).//docs.google.com/spreadsheets/d/14Nqzy8B2T4-O4q95d4unt6nQt4gQbnZm_qMQ-7PzV_I/edit?usp=sharing에서).
• 슬라이서 설정 업데이트

Google을 사용하고 싶습니다. 시트를 만들고 새로 편집할 수 있는 새 복사본을 만듭니다. 자세한 내용은 Thingiverse 페이지에서 지침을 찾을 수 있습니다.

정말 정확한 보상을 원한다면 실제로 반복을 두 번 실행할 수 있지만 제작자는 한 번의 반복만으로도 충분하다고 말합니다. 150mm 부품에 대한 100um(0.01mm) 공차입니다.

한 사용자는 자신의 모델을 101%로 스케일링하기만 하면 꽤 잘 작동한다고 말했습니다. 이것은 사물을 보는 정말 간단한 방법이지만 빠른 결과를 얻으려면 성공적일 수 있습니다.

X/Y에서 3D 프린트의 크기를 조정하는 수평 확장이라는 설정을 사용할 수도 있습니다. 모델이 냉각되고 수축함에 따라 크기 변화를 보상하기 위한 치수입니다.

모델을 직접 만드는 경우 모델 자체에서 허용 오차를 조정할 수 있으며 더 많은 연습을 통해 특정 설계에 따라 정확한 공차를 추측할 수 있습니다.