3D 프린팅은 지난 몇 년 동안 비용이 저렴해지고 안정성도 높아졌습니다. PLA나 PETG처럼 초보자도 쉽게 사용할 수 있는 소재 덕분에 가정용 제작이 그 어느 때보다 쉬워졌습니다. 하지만 아쉽게도 실제 3D 프린팅 과정은 여전히 매우 느리며, 많은 경우 며칠 동안 출력이 지속되어야 합니다.
3D 프린터가 10년 넘게 소비자에게 공급되어 왔는데도 왜 여전히 느린 속도로 작동할까요? 확인해 보세요. 당신이 알지 못했던 3D 프린팅 유형.
그 답은 3D 프린팅을 상업적으로 실현 가능하게 만드는 데 있어 엔지니어링 및 생산 측면에서 직면한 과제에 있습니다. 이러한 과제와 모두를 위해 3D 프린팅을 더 빠르게 만들어 줄 유망한 기술들을 살펴보겠습니다.
로압 스리유에스
인쇄 플랫폼은 빠르게 움직이지 않습니다.
그 이유는 주로 일반 소비자용 3D 프린터의 등장 때문입니다. 아마존에서 3D 프린터를 검색하면 서로 거의 구분할 수 없을 정도로 다양한 제품이 나옵니다. 이는 Prusa i3 디자인을 기반으로 한 소비자용 3D 프린터의 안타까운 부산물입니다. 저렴한 프린터를 대량 생산하는 데 이보다 더 나은 방법은 없는 듯합니다. 안타깝게도 이러한 수익성 추구는 속도 저하를 초래합니다.
그 이유를 알아보기 위해 Prusa i3 모션 시스템을 간략히 살펴보겠습니다.
일반 소비자용 3D 프린터는 일반적으로 저렴하며, 그 이유는 복잡하지 않기 때문입니다. 이러한 단순함은 이동 시스템에도 적용됩니다. 예를 들어, X축에는 V자형 알루미늄 슬롯을 따라 움직이는 프린트 헤드가 있습니다. Z축은 전체 X축 어셈블리를 위아래로 움직입니다. 이 부분이 무거워 보일 수 있지만, 3D 프린터는 Z축을 따라 움직이는 빈도가 매우 낮아 한 번에 1mm도 채 되지 않기 때문에 크게 문제되지 않습니다.
하지만 이러한 프린터의 Y축 설정은 분명히 최적화되지 않았습니다. 이 약한 축은 3D 프린터에서 가장 무거운 부품인 플랫폼 전체를 움직이는 어려운 작업을 담당합니다. 빠르게 출력하려면 움직이는 부품을 최대한 가볍게 유지하는 것이 가장 좋습니다. 150g의 프린트 헤드를 마이크로미터 수준의 정확도를 유지하면서 빠르게 움직이는 것조차 어렵습니다.
이제 1.5kg 플랫폼으로 같은 작업을 한다고 상상해 보세요. Prusa i3 디자인을 사용하는 3D 프린터를 흔히 "베드 러너"라고 부르는 것도 놀라운 일이 아닙니다.
어차피 빨리 인쇄하면 무슨 일이 일어날까요?
일반 3D 프린터가 느린 이유를 알아냈습니다. 하지만 소프트웨어의 출력 속도 제한을 해제하고 더 짧은 시간 안에 출력하도록 가속한다면 어떨까요? 빠르게 움직이는 것은 스테퍼 모터에 엄청난 부하를 가하고 과열을 유발합니다. 출력 품질은 약한 모터와 무거운 플랫폼의 묵직한 무게 사이에서 가장 먼저 희생되는 부분입니다. 이는 빠른 출력과 관련된 과도한 진동으로 인해 발생하는 융기나 그림자로 나타납니다.
극단적인 경우, 3D 프린터 부품은 시간이 지남에 따라 마모될 수 있습니다. 나사를 다시 조이는 것은 쉽지만, Prusa i3에서 빠르게 프린팅하면 움직임을 유발하는 부품에 돌이킬 수 없는 마모가 발생하는 경우가 많습니다. 이러한 마모의 가장 큰 영향을 받는 것은 이러한 프린터의 모션 시스템에 사용되는 저렴한 V-슬롯 풀리입니다. 알루미늄 합금의 V자형 트랙을 따라 움직이는 플라스틱 휠은 고속 프린팅 시 마모가 크게 발생합니다.
Prusa i3 디자인을 기반으로 하는 일반적인 3D 프린터는 품질이나 장기적인 신뢰성 측면에서 빠른 속도로 출력할 수 없습니다. 하지만 다른 디자인을 기반으로 하는 프린터는 어떨까요? 빠른 출력에 적합한 대안이 분명히 있을 텐데요, 맞나요?
델타 프린터: 저렴하고 빠르지만 부정확함
델타 3D 프린터는 특히 빠른 속도를 위해 설계되었습니다. 가벼운 프린트 헤드는 본질적으로 낮은 운동량 덕분에 더 빠르고 제어하기 쉽습니다. 또한, 델타 디자인은 다른 장치보다 플랫폼에 필요한 부품 수가 적어 제조 비용이 저렴합니다. 저렴하고 빠른 프린터는 이상적으로 들리지만, 왜 우리는 그런 프린터를 충분히 보지 못하는 걸까요?
델타 기반 프린터는 속도 향상을 위해 상당한 양보를 했습니다. 작고 가벼운 프린트 헤드 때문에 직접 구동식 압출기를 사용할 수 없습니다. 한편, 보우덴 방식 압출기의 한계로 인해 델타 프린터는 유연한 필라멘트를 사용할 수 없어 다재다능함이 떨어집니다.
하지만 가장 큰 단점은 인쇄 품질이 좋지 않다는 점인데, 특히 가로로 펼쳐진 대형 모델을 인쇄할 때 더욱 그렇습니다. 더욱이 델타 슬링의 표면 인쇄 품질은 베드 슬링에 비할 바가 아닙니다. 원형 베드가 제작 공간을 제한하고, 일반적으로 긴 출력에만 뛰어난 경향이 있어 이러한 문제는 더욱 악화됩니다.
이러한 한계는 소비자용 3D 프린팅 업계가 델타 프린터를 뛰어난 속도와 비용 효율성에도 불구하고 틈새 시장으로 분류할 만큼 심각합니다. 확인해 보세요. 초보자를 위한 500달러 미만의 최고의 XNUMXD 프린터.
CoreXY 프린터: 속도에는 비용이 따릅니다
가장 빠른 프린터는 CoreXY 운동학을 기반으로 합니다. 이는 플랫폼이 대부분 고정되어 있지만 가벼운 프린트 헤드가 고속으로 움직이는 정교한 모션 시스템입니다. Delta 프린터와 달리 CoreXY 디자인은 직접 압출기를 사용하면서도 품질을 유지합니다.
유일한 문제는 이 모델의 극도로 복잡한 구조와 높은 비용 때문에 일반 소비자에게는 적합하지 않다는 것입니다. 따라서 CoreXY 프린터는 3D 프린팅 애호가를 대상으로 하는 전문 오픈 소스 프로젝트에만 국한되어 있습니다. CoreXY 3D 프린터의 평균 부품 가격이 1000달러에서 2000달러 사이인 점을 고려하면 이는 놀라운 일이 아닙니다.
소비자용 3D 프린터 제조업체들은 이 기술을 일반 사용자에게도 충분히 저렴하고 쉽게 이용할 수 있도록 만드는 방법을 아직 찾지 못했습니다. 확인해 보세요. Ender 3 Pro 리뷰: 가장 저렴한 XNUMXD 프린터일까요?
당신이 감당할 수 없는 3D 프린터의 속도
요약하자면, 빠른 3D 프린팅은 비용이 많이 듭니다. 디자인 품질과 크기를 희생하고도 빠르게 작동하는 저렴한 델타 프린터를 구매할 수도 있고, CoreXY에 큰돈을 투자할 수도 있습니다. 두 가지 극단적인 선택 모두 소비자의 요구에 부합하지 않습니다.
그렇기 때문에 거의 모든 일반 소비자용 3D 프린터는 Prusa i3 디자인을 기반으로 합니다. 이 프린터는 속도가 느릴 수 있지만, 가격, 기능, 성능의 균형을 잘 맞추고 있습니다. 속도는 대중적인 3D 프린터의 아쉬운 희생양입니다. 지금 바로 확인해 보세요. 3D 프린터의 작동 원리와 가장 중요한 특징에 대한 설명입니다..
