3. 적층형 3D 프린터 구성요소

이번 포스팅에서는 적층형 3D 프린터의 대표 구성 요소에 대하여 알아보겠다.

 

3D 프린터를 이루는 가장 기본 요소이며, 세부 구성 요소는 모두 다를지언정 아래 내용은 모든 프린터에 동일하게 포함되어 있다고 보아도 무방하다.

 

1. 헤드

실질적으로 재료가 출력되는 부품이다.

 

고온을 내는 발열부와 노즐, 출력물을 식히는 냉각부가 있다.

 

대략적인 구조도는 아래 그림과 같다.

필라멘트가 발열부의 입구로 밀려 들어오게 되고, 발열부에서 높은 온도를 사용하여 필라멘트를 녹인 후 노즐을 통해 배출하는 구조이다.

 

발열부는 사용하는 재료에 따라 적당한 온도로 세팅된다. (PLA:210도/ABS:240도)

 

주로 알루미늄 블록으로 이루어져 있어열전도가 잘 되는 부품이다.

 

노즐의 경우 다양한 사이즈가 존재하는데 보통 0.4mm를 디폴트 값으로 사용한다.

 

노즐의 사이즈는 출력물의 출력 시간 및 품질에 큰 영향을 미치게 되는데, 보통 노즐이 작을수록 출력 시간은 늘어나지만 출력물의 품질은 좋아진다.

 

따라서 본인이 출력하고자 하는 출력물의 용도에 따라 적절한 노즐 사이즈를 결정해주어야 시간 낭비를 최소화하여 출력할 수 있다.

 

냉각부는 방열판과 소형 팬으로 이루어져 있으며, 노즐의 온도가 비정상적으로 올라가지 않도록 도와주는 역할과, 필라멘트가 노즐 밖으로 나와서 적층 될 때 순간적으로 온도를 낮추어 정확한 형상을 유지하도록 도와주는 역할을 한다.

 

2. 익스트루더

필라멘트를 헤드 쪽으로 밀어주는 역할을 한다.

 

하나의 스텝 모터가 돌아가며 필라멘트를 밀어주는 구조이며, 단순히 한 방향으로 지속적으로 밀어줄 뿐 만 아니라, 헤드의 방향 혹은 상태에 따라 역으로 빨아들이는 역할도 수행한다.

 

저렴한 프린터의 경우 익스트루더 부분이 쉽게 파손되어 출력이 잘 진행되지 않는 경우가 빈번하게 발생하기 때문에, 매 출력 진행 후 육안으로 잘 점검해주어야 한다.

 

3. 베드

출력물이 쌓이는 베이스가 되는 부분이며, 헤드와 마찬가지로 출력 중에는 일정 온도를 유지해야 한다.

 

3D 출력물의 경우, 바닥 부분이 존재하는 입체물이기 때문에 바닥 부분의 품질도 출력물 전체 품질에 큰 영향을 미친다.

 

따라서 베드는 항상 깔끔하게 관리되어야 한다.

 

프린터를 오래 사용할 경우 지속적인 열에 의해 베드가 휘는 경우가 발생하는데, 이 경우에는 베드를 새 부품으로 교환해주어야 출력물을 제대로 뽑을 수 있다.

 

또한 매 출력 완료 후 일정 시간 이내에 출력물을 제거해주지 않으면 베드의 온도가 낮아짐에 따라 출력물과 베드가 완전히 접착되어 버리는 경우도 빈번하다.

 

그러므로 항상 출력 종료 시간을 미리 예상한 뒤 재빠르게 처리해주어야 장비를 문제없이 오래 사용할 수 있다.

 

4. 축

X, Y, Z

 

적층형 프린터의 경우 단어 그대로 층을 쌓아가며 진행되기 때문에, 층의 높낮이와 수평을 결정짓는 축이 휘어져 있을 경우 필라멘트 적층이 제대로 안 될 수 있다.

 

5. 조작 패널

프린터의 현재 상태 등을 표시해주는 장치로서 출력을 위한 기타 설정을 수행할 수 있도록 도와준다.

 

프린터의 종류에 따라 버튼식, 터치식 등 다양한 형태로 존재한다.

 

 

ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ

 

질문은 언제든지 환영이다.