대형 볼륨 프린터에서의 베드 접착 문제

대용량 3D 프린터 한 번의 출력 세션 내에서 대형 프로토타입, 금형 및 완제품 부품을 제조할 수 있는 전례 없는 능력을 발휘할 가능성을 지니고 있습니다. 그러나 이러한 크기 측정은 필연적으로 끊임없는 문제를 야기하며, 빌드 플레이트의 접착력은 성공과 막대한 비용 및 시간 소모적 어려움 사이의 핵심 갈등 요소가 되기 쉽습니다. 부품이나 출력 베드의 크기 자체도 고유한 도전 과제를 제시하며, 이에 대해서도 별도의 해결 방안이 필요합니다.

왜 규모가 커지면 접착 문제가 더 심각해지는가:

1. 증가된 열 응력: 대형 출력물은 기존보다 수십 배 더 많은 재료로 구성됩니다. 이러한 재료가 수축되고 냉각될 때 내부에 큰 응력이 발생합니다. 이러한 힘은 빌드 플레이트와의 계면에 집중되며, 특히 넓은 베드에서는 냉각 시 차이가 더 커져 가장자리가 위로 들리는 워핑 현상에 더 큰 힘이 작용하게 됩니다.

2. 레버와 휨 모멘트: 큰 평면 부품은 긴 레버 암과 같습니다. 코너 부분에서 가장 미세한 휨 또는 들림이 전체 프린트를 베드에서 분리시키려는 거대한 기계적 이점을 가지게 됩니다. 작은 프린트에서는 약간의 들림만으로도 충분할 수 있지만, 대형 프린트에서는 급격한 박리 현상으로 이어질 수 있습니다.

3. 표면 면적의 불완전성: 매우 넓은 빌드 표면 위에 완벽하고 균일한 평탄도와 평면성을 확보하는 것은 단순히 더 어려운 일입니다. 작은 베드에서는 문제가 되지 않았을 고도 차이 또는 울퉁불퉁한 부분, 홈 등이 대형 초기 층이 해당 위치를 가로지르며 프린팅될 때 심각한 문제로 작용할 수 있습니다. 또한 오일, 먼지 등이 더 넓은 표면적에 닿을 수 있는 가능성도 커집니다.

4.출력 시간 연장: 큰 출력물은 시간이 수 시간에서 며칠까지 소요될 수 있습니다. 이처럼 긴 시간 동안 열 응력이 축적될 수 있으며 접착 계면에 영향을 줄 수 있습니다. 공간 내의 통풍이나 온도 변화와 같은 환경적 요소는 시간이 경과함에 따라 보다 큰 누적 효과를 나타낼 수 있습니다.

5.소재의 특성: 수축 및 휘어짐 현상이 나타나는 소재(예: ABS, 나일론, 대형 PETG 출력물)는 대형 출력 시 이러한 경향이 더욱 두드러집니다. 발생된 힘이 일반적인 접착 기술을 초과할 수도 있습니다.

대형 출력물 접착 성공을 위한 전략:

이러한 문제들을 극복하기 위해서는 다각적인 접근이 필요합니다:

1.정확한 베드 준비:

청소는 필수적입니다: 모든 대형 출력 전에 고순도 이소프로필 알코올(IPA 90% 이상) 또는 전용 세척제로 제작 표면을 깨끗이 하십시오. 적 enemy는 지문입니다.

정밀 레벨링: 프린팅 베드 레벨링 장치(수동 또는 자동)를 최적으로 활용하십시오. 가능한 경우 레벨링을 통해 베드 전체 표면의 불일치를 측정하고 보정합니다. 정기적으로 재점검 하십시오.

표면 선택: 사용하려는 소재에 맞는(예: PLA/PETG = 텍스처드 PEI, 나일론 = 가로라이트 등) 접착력이 좋은 베드 표면을 선택하십시오. 표면을 매끄럽고 결함이 없도록 관리하십시오.

2.첫 번째 레이어 설정 최적화:

속도 줄이기: 첫 번째 레이어는 훨씬 느리게(예: 15-30 mm/s) 인쇄하십시오. 이를 통해 다음 경로 이전에 각 라인이 정확하게 배치되고 고정될 수 있습니다.

약간 눌러주기: 적절한 노즐 높이(Z-오프셋). 바닥 레이어는 최대한 접촉 면적이 확보되도록 약간 눌러야 하지만, 지나치게 낮아서 노즐이 긁히거나 막히지 않도록 주의해야 합니다.

온도 상승: 초기 레이어 인쇄 시 노즐 온도와 베드 온도를 전체 인쇄 시보다 약간 높게 설정하십시오. 이는 소재의 흐름성과 접착력을 향상시킵니다.

3.강력한 접착 보조 수단 활용:

베리미: 여러 경우에 느슨한 베리미(5-15mm 이상)가 필요할 수 있습니다. 이는 부품 주변에 작용하는 휨 힘에 대항하는 앵커 형태로, 베드와의 접착 면적을 크게 증가시킵니다.

Раф트: 극도로 접착이 어려운 소재나 복원 불가능할 정도로 휘기 쉬운 형상의 경우, 래프트는 가장 강력한 접착 지지와 동시에 모델을 열적으로 분리시켜주는 역할을 하지만, 사후 처리 시간이 증가하고 소재를 더 많이 소비합니다.

접착제: 슬러리 형태로 고온에 견딜 수 있도록 제작된 고품질 접착제(예: 특수 제형된 ABS 슬러리, PVA 기반 접착제 또는 3D 프린팅용으로 설계된 헤어스프레이 등)는 넓은 면적에 매우 효과적이며 균일하고 얇게 발라야 합니다.

4.환경 조절:

케이스: ABS나 나일론과 같은 소재로 프린트할 때는 케이스 사용이 매우 유리합니다. 거의 모든 프린트가 케이스를 사용함으로써 주변 온도를 상대적으로 일정하게 유지할 수 있어 냉각 속도와 온도 차이로 인한 휨 현상을 크게 줄일 수 있습니다. 프린팅 중에는 케이스의 개구부를 최소한으로 유지하십시오.

drafts(공기 흐름): 프린터를 에어컨 송풍구나 팬, 열린 창문 또는 문 근처에 두지 마십시오. 이러한 곳에서는 불균일한 냉각 효과가 발생할 수 있습니다.

5. 모델 설계 고려사항:

날카로운 모서리 피하기: 넓은 평면 위에 있는 날카로운 모서리는 표면이 휘기 쉬운 부위입니다. 모서리를 분할하거나 모델 하단에 필렛을 추가하면 모델 전체에 걸쳐 응력을 분산시켜 휨을 줄이는 데 도움이 됩니다.

방향 설정: 가능하다면 모델의 넓은 면이 베드와 직접 닿지 않도록 방향을 조정하십시오. 때로는 모델을 기울이는 방식으로 문제를 해결할 수 있습니다.