3D 프린터를 하기 위해 필요한 과정

 

일반 프린터를 이용한 출력은 글자나 그림(사진)으로 작성해서 종이에 그 결과물을 잉크나 레이저를 이용해  프린트만 하면 되지만 , 3D 프린팅은 3D 도면을 그린 후   3D 프린터가 형상이 무너지지 않고 프린트할 수 있게 슬라이싱과 슬라이싱 및 여러 조건을 프린터로 설정하는 G-code변환작업을 해야 프린팅을 할 수 있습니다.  출력 후에는 입체적으로 프린팅 하며 생긴 이물질을 제거하고 필요에 따라 도색이나 추가 후가공이 진행합니다. 

사진, 문서 준비
▼   출력	3D 도면 작성 ▼ 슬라이싱 & G-code ▼ 출력 ▼ 후가공

 

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I. 3D 도면 작성

Inventor 프로그램을 이용한 3D 도면 그리기 I(part1)

 

Inventor 프로그램을 이용한 3D 도면 그리기 II (part2)

 

Part 1 과 Part 2 결합 

 

도면 작업은 3D 도면 프로그램을 이용하여 도면을 작성합니다. 3D 프린팅에 일반적으로 사용되는 프로그램은 따로 글을 올리겠습니다.

 

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II. 프린팅을 위한 변환작업

​(Stl 파일 ⇒ 슬라이싱 프로그램 ⇒ G-code 저장)

1. 슬라이싱(Slicing)이란?

 3D 프린터를 움직이기 위한  G-code를 생성하는 과정을 슬라이싱이라고 합니다.

출력의 품질과 속도, 온도, SUPPORT여부, 장비 설정을 운용할 수 있으며, 슬라이싱은 프로그램을 이용하여 생성하는 데, CURA와 메이커봇 데스크톱  SW, SIMPLIFY 3D 등의 슬라이서 프로그램을 많이 사용합니다.

 

2. 슬라이싱(Slicing) 과정

 

​  1) Stl 확장자로 도면 저장​

 

     3D 도면으로 작성된 파일은 도면 프로그램에서  STL 확장자로 저장합니다. 

Inventor 도면 프로그램에서 stl 확장자로 저장

​  2) 슬라이서 프로그램  ​

 

     울티메이트 큐라 프로그램은 무료 프로그램으로 얼티메이커사에서 제작한 프로그램입니다. 

      설치는 https://ultimaker.com/software/ultimaker-cura로 접속하시면 됩니다. 

 

  

 

3D 프린팅을 하기 위해 슬라이서 프로그램에 다양한 설정을 할 수 있습니다.

 

슬라이서 프로그램에서의 설정 과정을 간략히 보면 하기와 같습니다. 

      ① 슬라이서 프로그램에서 STL 파일 불러오기       

      ② 노즐 및 재료 선택 (ABS와 PLA 등)     

      ③ 채움과 지지대등 설정       

      ④ 그 외 필요사항 설정

 

 

 

​  3) G-CODE 생성​

우측 하단의  SAVE 버튼을 클릭하면 프린터가 읽을 수 있는 코드(G-code)로 변환합니다.

 

G-code에서는 3d 프린팅을 위해

•  레이어 두께(쌓는 층의 두께)/ 내부 채움 여부/ 
•  재료(필라멘트)를 녹일 수 있는 온도
•  녹인 재료의 분출량
•  도면대로 만들 수 있게 x, y, z의 이동거리, 시간
•  프린팅을 위해 움직이는 주요 부품들의 기능 (팬 속도, 베드 온도 등)

이러한 다양한 내용을 프린터가 읽을 수 있는 코드로 담겨 있습니다.

 

 

III. 3D 프린팅

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생성한  G-code로  출력을 합니다.  

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3D 프린터 중 노즐을 이용하는 경우에는 오랫동안 사용하지 않았거나 이전 출력 후에 정리가 안되면 재료가 압출해서 나오는 부분이 막힐 수 있고 출력물이 닿는 바닥이 지저분하거나 온도가 적정하지 않으면 프린트물이 베드에 안착되지 않아 들뜸 현상이 생길 수 있습니다. 바닥의 수평과 노즐의 높이와도 잘 맞아야 원하는 프린팅 결과물을 얻을 수 있습니다.  그러므로 프린팅전에 베드 벨런스를 맞추는 등의 적절한 사전 점검이 필요합니다. 

 

IV.  후가공

3D 프린트에서  일반 프린트와 다르게 후가공이 필요합니다.

1. 출력물 분리 및 이물질 제거

   1) ​ 플랫폼에서 출력물 분리

   2) G-CODE를 통해 지지대를 설정한 경우 지지대의 제거 

   3) 고체 방식: 노즐 이동경로에 따라 실선이 발생한 경우 제거 

   4) 액체 방식: 광경화성 수지를 제거하고 후경 화가 필요

   5) 분말 방식: 잔여 분말 제거

 

2. 표면처리 종류 

: 프린팅 시 발생하는 적층의 표면처리  

 

   1) 표면처리기기 이용

   2) 퍼티 및 샌딩작업으로 처리 

   3) 아세톤으로 표면처리(분사, 담금, 훈증) : ABS 등 특정 재질

 

3. 도색

   1) 서페이스 :

      - 밑 작업(물체의 표면과 도색 물감의 접착력을 높여줌)

      - 플라스틱 서페이스/레진 프라이머 

   2) 도색 :아크릴, 에나멜, 스프레이

 

 

 

4. 마감처리

무광이나 유광으로 마감처리