2. 적층형 3D 프린터 원리

이번 포스팅에서는 적층형 3D 프린터의 원리 및 출력 방식에 대하여 설명해보고자 한다.

 

먼저 3D 프린터 출력의 전반적인 과정에 대해서 알아야 한다.

 

기본적으로 3D 프린터를 사용하여 출력을 진행하기 위해서는. gcode라는파일이 필요하다.

 

이 파일은 이름에서 알 수 있듯이 일종의 코드 파일이다.

 

3D 프린터는 코드의 내용에 따라 헤드 또는 베드를 움직이며 출력을 진행하는데, 해당 파일은 아래와 같은 과정으로 변환이 가능하다.

.gcode 파일 변환 과정

가장 먼저 CAD 프로그램으로 작성한 3D 파일이 필요하다.

 

이 파일은 쉽게 생각해서 출력하고자 하는 형상에 대한 파일이라고 생각하면 된다.

 

CAD 프로그램을 통해 작성할 수 있으며, 프로그램의 종류에 따라 파일 확장명이 모두 다르다.

 

따라서 동일한 변환 과정을 수행하기 위하여 하나의 파일 확장명으로 통일시켜주어야 한다.

 

이 파일명이 다음 단계에 있는 .stl 파일이다.

 

모든 CAD 프로그램에는 이 .stl 파일 확장자로 변환하여 저장할 수 있도록 되어 있다.

 

해당 확장자로 변환된 파일은 CURA 프로그램을 사용하여 슬라이싱 과정을 수행한다.

 

CURA는 입력된 3D 파일을 얇은 여러 층으로 분할하여 각 층마다 3D 프린터의 헤드가 움직여야 할 루트를 생성하는 기능을 한다.

 

일종의 길에 대한 정보를 저장해주는 과정이라고 생각하면 된다.

 

마지막으로 이렇게 슬라이싱이 끝난 파일을 .gcode 파일로 변환하여 모든 3D 프린터가 해당 정보를 인식할 수 있도록 해준다.

 

이렇게 되면 3D 프린터 출력 직전까지의 모든 과정이 완성된 것이다.

 

아래는 간단하게 표현한 3D 프린터의 출력 과정이다.

 

1. 생성한 gcode 파일을 3D 프린터에 입력

→ USB로 직접 입력하거나, 랜선으로 전송하는 등 여러 가지 방법이 존재

 

2. 헤드와 베드가 시작 위치로 조정되고 예열 과정 진행

→ 재료에 따라 예열 온도가 다름 (ex. PLA 재질의 경우, 헤드는 약 210도, 베드는 약 60도 예열 필요)

 

3. 예열 과정 종료 후 필라멘트 공급 부에서 프린터의 헤드로 필라멘트 공급

 

4. 헤드에서는 고열을 사용하여 필라멘트를 녹임

 

5. 노즐을 사용하여 녹여진 필라멘트를 적절한 위치에 출력

 

6. 매 층 별로 정해진 루트를 따라 헤드가 이동하며 출력

 

사실 이렇게 글로 표현된 내용은 이해하기 어려울 수 있다.

 

가장 좋은 방법은 직접 3D 프린터로 원하는 형상을 출력시켜보는 것이다.

 

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다음 포스팅에서는 적층형 3D 프린터의 대표 구성 요소에 대하여 알아보고, 각 요소가 어떠한 역할을 하는지 자세하게 알아보겠다.