출력용 데에터 수정
1. 편집 된 객체의 수정 1) 3D프린터에 파른 객체의 수정 3D 프린터에 따라 출력 가능 해상도가 다르다. 처음부터 특정 3D프린터의 출력 해상도를 고려하여 제작한 경우라면 문제가 없겠지만, 그 외의 경우는 3D모델링 데이터를 출력할 프린터의 해상도에 맞추어 데이터를 변경해야한다. 출력 할 3D프린터의특성을 고려하지 않고 정밀하게 모델링된 데이터의 경우 가장 작은 부분의 크기가 0.1mm 정도이고, 3D프린터의출력 가능 해상도가 0.4mm 인 경우에는 3D모델링데이터를 최소 0.4mm 이상으로 변경해야한다. 3D디자인소프트웨어의 스케일 기능을 이용하여 두께와 크기를 변경한다.
2) 슬라이서 프로그램에서 객체의 수정 슬라이서 프로그램은 3D프린팅이 가능하도록 데이터를 층별로 분류하여 저장해준다. 대부분의 슬라이서 프로그램이 오픈소스에 기반하여 개발되었기 때문에 유사한 설정과 인터페이스를 가지고있다. (1) 출력물의 정밀도 설정 ① Layer heightimm) : 출력시 적층의 높이를 지정한다. 최소 높이 값은 각 프린터 사용설명서를 참조해야한다. 높이 값이 작을수록 프린팅 해상도는 좋아지지만 프린팅 속도는 느려질 수밖에 없다. ② 벽 두께 (mm) : 출력물의 벽 두께를 설정한다. 노즐 구경보다 작은 값을 설정할 수 없다. 구경이 0.4mm라면 벽 두께는 그 이상을 설정해야한다. (2) 출력물의 채움 방식 ① 출력물 내부 채움 밀도 (%) 출력물의 내부를 채울 때 밀도를 설정한다. 수치가 높을수록 밀도가 높고 내부에 재료를 꽉 채우게된다. ABS 등의 경우, 밀도가 높을수록 재료 수축률이 높아져 갈라짐 현상이 발생할 수있다.
(3) 속도와 온도 출력 속도, 노즐과 베드 판의 온도를 설정한다. 각 축의 모터 이동 속도를 너무 높이면 표면의 결 속 상태가 좋지 않게되는 문제가 발생할 수있다. (4) 출력할 재료에 대한 설정 프린팅 필라멘트 재료)의 직경과 압출되는 재료의 양을 설정한다. 노즐에서 분사되는 양이 많으면 흐름 현상이 생기고, 너무 적으면 출력물이 갈라지거나 그물같이 구멍이 뚫릴 수도있다. 1을 기준으로 출력 테스트를 해 보는 것이 좋다. 3) 3D 형상 데이터 분할 3D 프린터는 기기마다 최대 출력 사이즈가 정해져있다. 최대 출력 크기보다 큰 모델링 데이터는 분할 출력의 과정을 거쳐야한다. 분할출력이란 하나의 3D형상데이터를 나누어 출력하는 것이다. 출력물이 3D프린터의 최대 출력 사이즈를 넘으면 분할 출력을해야하고,이 경우에는 분할 출력 후 다시 하나의 형태로 만들어지는 것을 고려하여 분할해야한다. 분할된 개체를 다시 하나로 연결시켜 줄 때 주로 접착제를 사용한다. 하지만 모델링의 수정을 통해 접착제없이 결합이 될 수있는 구조로 수정할 수있다.
(1) 큰 사이즈 출력물 분할은 슬라이서 프로그램에서 이어 보면 아래와 같이 출력 멈위를 벗어남을 알 수있다. 이런 경우, 형상 데이터를 분할하여 출력해야한다 (예 : 프린터 솔 렉사 잉 최대 275 x 265 x 230 경우). (2) 캐릭터 모델링 분할 출력 사람이 서있는 형태의 캐릭터를 출력하려고하면 서포트가 많이 필요하다. 어깨로부터 이어지는 팔과 손가락은 반드시 서포트가 필요하다. 이러한 경우, 캐릭터를 큰 딩 어리로 나누어 분할 출력하는 것이 효율적이다. 서포트를 설치시 한 후 출력을했을 때, 서포트를 제거하는 과정에서 출력물이 손상되기도하기 때문이다. 2. 출력용 데이터 저장 1) 3D 형상 데이터에 부가 요소 추가 3D 프린터는 적층 방식으로 출력이 이루어지므로 모델의 구조에 따라 서포트와 같은 부가 요소 포트가
해야한다. 적층이 되려면 바닥면부터 레이어가 차례로 쌓여 야하는데, 바닥면과 떨어져 이느 레이어는 갑자기 허공에 뜨게되어 출력이 제대로 이루어지지 않는다. 이러한 문제점을 보완 a 고자하는 것이 세 포트이다. 3D프린팅에서 서포트는 바닥면과 모델에서 지지대가 필요한 부분을 이어주는 역할을한다.
(1) FDM 방식 PDM 방식을 지원하는 출력 소프트웨어 Cura, Makerbot, Meshmixer 등에서 자동 서포트가 실행된다. 최근에는 출력용 3D 모델링을 DFAM (Design for Additive Manufacturing) 방식을 이용하여 서포트 생성을 최소화하고있는 추세이다. (2) DLP 방식 DLP 방식을 지원하는 출력 소프트웨어 Meshmixer, B9Creator, Stick + 등에서 자동 서포트 지원하거나 직접 서포트를 설치할 수있다. 서포트를 모델에 직접 설치하면 자동으로 설치하는 것에 비해 소재의 비용 절감과 함께 높은 품질의 출력물을 얻을 수있다. (3) SLA 방식 자동 서포트를 지원하고 직접 서포트도 설치할 수있다. 광원이 다른 점 외에는 DLP와 비슷하기 때문에 DLP 출력 보조 소프트웨어 B9Creator, Stick + 등에서 서포트를 설치할 수있다. 2) 출력용 디자인 데이터로 저장 여러 3D디자인 소프트웨어에서 작업한 형상을 3D 프린터용 데이터로 저장하려면 3D프린터표준파일로 저장해야한다. 3D설계는 설계 목적에 따라 다양한 툴들이 존재하며, 기본적으로 슬라이서프로그램에서 호환 가능한 * .stl, * .obj 파일로 변환이 가능하다면 어떠한 툴도 상관없다. 슬라이서 프로그램에서 STL 파일의 레이어 분할 및 출력 환경을 설정할 수있다. 슬라이서 프로그램에서 레이어 및 출력 환경이 결정되면 G-Code로 변환한다.
3) 슬라이서 프로그램으로 출력용 데이터 저장 슬라이서 프로그 믿은 입체 모델링을 단면별로 나누어 프린팅 소프트웨어에서 동작할 수 있게 생성하는 프로그램이다. 슬라이서 프로그램은 출력물이 정상적인 3D형태를 유시아 위해 필요한 서포트의 설치를 지원한다. 어느 방향으로 설치해도 서포트가 많이 생성될 경우는 부품을 분할해서 서포트를 최소화 시켜서 출력하는 것이 효율적인 방법이다.
(4) 슬라이싱 프로그램에서 출력들이 정상적으로 출력이 가능한지 여부와 재료의 낭비가 우려되는 부분 등을 고려하여 서포트가 최소화 될 수있게 분할하거나 출력과 관련된 파라미터를 최적 상태로 조정한 후 최종 출력용 파일로 저장한다. 4) 성공적인 프린팅을위한 고려사항 (1) 외곽선의 끊김을 확인한다. 3D프린팅을위한 모델링 데이터는 모든면이 닫혀있어야한다. 3D 프린팅에서 모든 출력은 폴 리곤 모델링으로 전환해 출력하게되므로 메시가 갈라지지 않도록 유의해야한다. 별도의 점검 프로그램을 사용하여 끊김을 확인할 수있다. (2) 두께 지정하기 두께를 지정하지 않으면 내부를 모두 채워 출력하게된다. 모든면에 두께를주는 것이 재료를 아끼고 형태 변형을 줄이는 방법이다. (3) 정확한 치수를 확인해 모델링한다. 정확한 치수로 각 부품을 모델링 한 후 출력하여 각 부품을 조립하면 실제 사용 가능한 제품을 제작할 수있다. 재료의 수축률은 일일이 알기 어렵다. 따라서 정확한 치수에 따른 모델링을하고 재료의 수축률로 생기는 오차에 대비하는 것이 좋다.
(4) 슬라이싱 간격 슬라이서 프로그램에서 프린팅 설정시 Z축의 최소치와 최대치를 알아야한다. 적층 높이의 수치가 낮을수록 출력물 품질은 좋아지지만 프린팅 속도는 느려진다. 보통 0.2 ~ 0. 3mm간격으로 적층 높이를 설정하면, 거칠지만 상대적으로 빠른 속도로 결과를 얻을 수있다. 0.1 ~ 0.15mm의 높이는 좋은 품질의 출력물을 얻을 수있다. (5) 내부 채움 방식 기본 채움 정도는 20 %로 재료의 온도 변화에 따른 수축률과 속도, 강도를 테스트한 경험에서 나온 수치이다. 이것을 기본값으로 프린팅해 본후 필요에 따라 채움의 정도를 변경하는 것이 좋다. 내부 채움 방식 설정은 경험치에 의한 것이므로 많은 시험 출력이 필요하다. ABS 재료는 수축률이 크고 PLA 재료는 수축률이 적다