대형 3D 프린터에서 압출 속도가 출력 일관성에 미치는 영향

대형 포맷 기계로 일관된 고품질 출력물을 제작하는 열쇠 중 하나는 다음과 같습니다: Z축이 완벽하게 캘리브레이션되고 균형을 이뤄야 한다는 점입니다. 첫 번째 레이어가 일관되지 않거나, 레이어 라인이 보이며, 접착력이 경계선 수준이 되고, 이동 현상이 발생하며, 최악의 경우 출력물 전체가 실패하는 일까지 일어날 수 있습니다. 이러한 문제들은 잘못된 정렬로 인해 연쇄적으로 발생합니다. 이러한 기계들이 매우 거대하기 때문에 미세한 캘리브레이션 오류조차도 확대되어 Z축 정렬의 정확성이 선택 사항이 아닌 필수 조건이 됩니다. 따라서 이를 완벽하게 만드는 방법은 다음과 같습니다:

왜 대형 포맷에서는 Z축 캘리브레이션이 중요한가?

확대된 오류: 건물 높이가 클 경우 수밀리미터 단위의 기울기나 결합조차도 큰 문제가 됩니다.

구조적 응력: 열의 영향으로 넓은 프레임은 휘거나 팽창하는 경향이 있으며, 이는 정렬에 영향을 줍니다.

베드 수평도의 어려움: 거대한 제작 플랫폼이 모션 시스템에 대해 진정으로 수직이 되는지 확인해야 합니다.

듀얼/멀티 모터 시스템: 일부 대형 프린터에 사용되는 이 시스템은 위험한 결속 현상을 방지하기 위해 완벽하게 동기화되어야 합니다.

필수 도구:

정밀 각도기(또는 정확한 직각 블록), 또는

정밀 두께 측정 게이지(0.05mm, 0.10mm, 0.20mm 권장)

다이얼 게이지, 자성 베이스(정밀도 확인을 위해 매우 권장됨)

신뢰할 수 있는 수준기(최초의 프레임 배치 시 사용)

사용하는 기계에 맞는 스패너 및 육각 렌치

단계별 보정 가이드:

1. 기초 작업부터: 프레임 및 갠트리 각도 정확도:

• 기계의 전원을 꺼둡니다. 견고하고 평평한 표면에 기계가 놓여 있는지 확인하십시오(수준기는 단지 초기 안정성을 확보하기 위해 사용됩니다).

• 각도기를 사용하여 프레임의 수직 부품이 베이스에 대해 양쪽 방향에서 수직이며, 앞/뒤 방향과 좌우 방향에서도 수직인지 주의 깊게 점검합니다. 모든 프레임 연결부는 조여져 있어야 합니다.

• 갠트리 형 기계의 경우, X축 갠트리가 앞뒤의 수직 Z축 레일에 대해 직각이 되는지 확인하십시오. 제조사의 지시에 따라 조정하십시오(일반적으로 이는 커플링 또는 모터 마운트를 풀어주는 것을 의미합니다).

2. Z축 축봉 수직 정렬:

• 각 Z축 리드스크류 또는 축봉에 기계공구용 각도자(square)를 대고 고정하십시오. 전체 길이 방향의 실제 수직 상태를 특히 상단 및 하단 부분을 확인하십시오. 심한 휨이나 기울기가 있다면 교정해야 합니다.

• 축봉의 상단 및/또는 하단 마운트를 약간 흔들어 주십시오. 부드럽게 두드리거나 축봉을 조정하여 각도자에 완전히 수직이 되도록 만드십시오. 새롭게 응력이 생기지 않도록 주의하면서 마운트를 다시 조이십시오.

3. 듀얼/멀티 Z 모터 동기화 (해당 시):

• 수동 방법 (주의가 필요함): 모터를 분리한 후(가능하면 전원을 끄세요). 양쪽 Z-축 커플러를 손으로 동시에 동일한 방향으로 회전시켜 다리를 균일하게 들어올리거나 내리개 하세요. 이동 중 기준점과 비교하여 다리가 받침대와 평행하게 유지되는지 확인하십시오.

• 소프트웨어 보조 방법 (권장): 대형 프린터 펌웨어를 사용하는 대부분의 기계에는 Z-축 정렬 절차가 있습니다. 이 기능은 각 모터를 개별적으로 작동시키며 전류 소모 또는 정지 감지를 추적하여 다리를 프레임 주위에 자동으로 수평하게 맞춥니다. 펌웨어 지침을 따를 때 매우 주의 깊게 진행해야 합니다.

4. 직각성 확보: Z-축 대 건판(베드):

• Z-축 홈 위치로 이동

• 방법 1(두께 측정기 및 각척 사용): 정돈된 베드 플레이트에 수직으로 각척을 놓습니다. 한쪽 팔이 플레이트에 닿을 수 있도록 하고, 다른 팔은 가장 가까운 Z축 로드/레일과 동일한 방향이 되도록 배치합니다. 각척과 Z축 부품 사이에 적절한 두께 측정기를 삽입한 후, 2곳과 4곳의 간격을 확인합니다. 최소한의 틈이라도 있다면 베드 플레이트나 브릿지의 해당 측면에 기울기가 있다는 표시입니다. 베드 플레이트의 여러 지점에서 이 과정을 반복합니다.

• 방법 2 (다이얼 게이지 - 골드 스탠다드): 다이얼 게이지 베이스를 프린트 헤드 또는 공구 장착부에 영구적으로 부착하십시오. 게이지 끝부분을 벌드 플레이트가 아닌 프레임의 고정 수직 기준면에 대십시오. Z축을 매우 느린 속도로 상하로 움직이며 대부분의 이동 범위(예: 200mm)를 커버하십시오. 다이얼 게이지의 표시 값이 크게 달라져서는 안 됩니다(이동 중 0.05mm 미만이어야 함). 큰 편차가 발생하면 Z축 이동이 실제로 수직이 아니라는 의미이며 프레임 또는 로드 보정이 필요합니다. 다른 중요한 기준점의 경우에도 반복하십시오.

5. 벌드 플레이트 수평 조정(트램핑):

• 중요하게도, 이 과정을 통해 Z축 이동이 이미 프레임에 수직이 됩니다.

• 베드와 노즐의 온도를 끄고 정상적인 인쇄 온도까지 다시 가열하십시오. 큰 베드의 경우 열 팽창이 중요합니다.

• Z축 홈 설정.

• 스테퍼 모터 켜기/끄기.

• 수동으로 프린트 헤드를 베드의 각 모서리와 중심으로 이동시킵니다.

• 각 포인트에서 노즐과 베드 사이에 측정 틈 마모계를 삽입하십시오. 베드의 각 모서리 나사에 대해 미세 조정을 하면서 모든 위치에서 마모계에 균일한 미세한 저항을 느끼도록 하십시오. 한 모서리를 조정하면 다른 모서리들이 영향을 받기 때문에 이 과정을 여러 번 반복해야 합니다. 중심 지점 점검을 통해 베드 자체가 휘어졌는지 확인할 수 있습니다.

6. 최종 점검 및 테스트 인쇄:

기계의 새로운 사용처를 찾으세요.

베드 전체를 덮는 얇은 직사각형과 같은 큰 단일 레이어 인쇄 테스트를 수행하십시오. 첫 번째 레이어 압출 상태를 확인하세요:

균일한 압착: 라인의 폭과 높이가 베드 전반에 걸쳐 동일해야 합니다.

접착력: 전체적으로 균일하게 잘 붙어 있어야 하며 두꺼워야 합니다.

긁히지 않음: 노즐이 베드 위를 긁으며 인쇄되어서는 안 됩니다.

간격 없음: 한 라인이 다른 라인과 자연스럽게 연결되어 간격이 보이지 않아야 합니다.

테스트 인쇄 결과에 따라 베드 수평을 정밀 조정하십시오.

정기적인 유지보수가 중요합니다:

더 큰 형식의 프린터는 훨씬 더 많은 스트레스를 받습니다. 진동, 온도 변화 및 마모로 인해 드리프트가 발생할 수 있으므로 정기적으로 Z축 정렬 상태를 점검하십시오. 이러한 점검 항목들은 예방적 유지보수 절차에 포함시켜 특히 중요한 대형 출력 작업 전에 수행할 수 있습니다.

결론:

대형 포맷의 성공적인 3D 프린팅은 정확한 Z축 정렬에 기반합니다. 더 큰 규모로 작업할 때는 보다 신중하게 접근해야 하며, 이 절차는 구조의 직각성, 직각 방향의 움직임 확인, 베드의 철저한 수평 조정이라는 몇 가지 기본 원칙에 의존합니다. 이러한 캘리브레이션 방법을 익히는 데 시간을 투자함으로써 출력 실패의 주요 원인을 제거하고, 기계가 아름답고 신뢰성 있게 대형 부품을 출력할 수 있는 진정한 잠재력을 발휘할 수 있습니다. 절대 Z축의 문제로 인해 여러분의 가능성을 제한받지 마십시오!