3D 프린팅의 속도는 얼마나 빨라질까요?
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3D 프린팅 기술은 우리가 물건을 만드는 방식을 완전히 뒤흔들었지만 얼마나 빨리 갈 수 있는지에 대한 끊임없는 질문이 있습니다.? 3D 프린터가 실제로 작동하는 모습을 지켜보는 것은 때때로 극도의 인내심을 시험하는 것처럼 느껴질 수 있습니다. 현실은 새로운 재료, 소프트웨어 및 기계 덕분에 프린터 속도가 날로 빨라지고 있다는 것입니다. 이 문서에서는 속도 요구 인쇄 시간에 영향을 미치는 다양한 요소를 모두 분석합니다. 가장 빠른 3D 프린팅 방법, 재료가 속도에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 프린터의 효율성을 더욱 빠르게 높이는 최신 혁신 기술을 살펴보겠습니다. 잔디가 자라는 모습을 지켜보는 데 지친 취미 제작자이든 생산량을 늘리려는 기업이든 상관없이 최신 3D 프린팅의 속도 요구 사항에 대한 유용한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
3D 프린팅에서 "빠른"이란 실제로 무엇을 의미하는가?
빠른 3D 프린팅에 관해 이야기할 때 몇 가지 주요 속도 지표가 있습니다.
- 인쇄 속도- 프린터가 재료를 층별로 놓을 수 있는 속도를 나타냅니다. 초당 밀리미터나 인치 등으로 측정됩니다.
- 총 인쇄 시간- 전체 개체를 처음부터 끝까지 완전히 3D 인쇄하는 데 걸리는 전체 시간으로, 인쇄 속도는 물론 모델 크기, 해상도 설정 등에 따라 달라집니다.
그래서 매우 빠른 인쇄 속도를 가진 3D 프린터 는 더 크고 더 세부적인 모델의 총 인쇄 시간이 여전히 길 수 있습니다. 이러한 속도 요소를 모두 염두에 두는 것이 중요합니다.
3D 프린팅 속도에 영향을 미치는 요소
3D 인쇄 작업 속도에 영향을 미치는 몇 가지 주요 변수가 있습니다.
- 프린터 유형- 예를 들어 SLA 및 DLP와 같은 일부 3D 프린팅 기술은 본질적으로 FDM/FFF보다 빠릅니다.
- 재료- 사용하는 플라스틱, 수지, 분말 등의 유형에 따라 품질을 유지하면서 인쇄 속도를 더 빠르거나 느리게 할 수 있습니다.
- 모델 복잡성- 돌출부, 지지대 등이 있는 보다 복잡한 형상의 경우 세부 사항을 유지하고 실패를 방지하기 위해 더 느린 인쇄 속도가 필요합니다.
- 해상도- 해상도가 높을수록 레이어가 더 세밀해지고 디테일이 작아지며 인쇄 속도가 느려집니다.
- 채우기 및 쉘- 채우기(내부)와 쉘(외부 벽)이 더 많은 모델은 프린트하는 데 시간이 더 오래 걸립니다.
특정 모델에 대한 이러한 주요 변수 및 설정을 통해 사용자는 자신의 필요에 맞는 속도와 품질의 적절한 균형을 찾을 수 있습니다.
3D 프린팅 기술의 속도는 얼마나 다른가?
FDM/FFF - 고전적인 주력 제품
가장 일반적이고 저렴한 3D 프린팅 방법 중 하나는 FDM(융합 증착 모델링) 또는 FFF(융합 필라멘트 제조)입니다. 플라스틱 필라멘트를 녹여 층별로 인쇄하는 방식으로 작동합니다.
인쇄 속도: 일반적으로 약 20-200mm/s
FDM 프린터 속도는 특정 기계에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 평균적으로 취미용 FDM 프린터는 최대 60-100mm/s 정도의 속도를 낼 수 있는 반면 일부 고급 산업용 프린터는 최대 200mm/s까지 밀어낼 수 있습니다. 이 블로그를 읽고 취미용 3D 프린터와 산업용 3D 프린터의 차이점에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.
인상적으로 QIDI 기술
SLA - 고속의 고해상도
레이저를 사용하여 액체 수지를 고체 층으로 경화시키는 광 조형(SLA) 인쇄 는 정밀한 디테일과 매끄러운 표면 마감으로 잘 알려져 있습니다.
인쇄 속도: 보통 20-500mm/hr
대부분의 소비자 SLA 프린터는 100-300mm/hr 범위에 속합니다.일부 고급 SLA 프린터는 훨씬 더 빠른 속도를 달성하여 이 기술로 가능한 것의 경계를 넓힐 수 있습니다.
SLS - 산업적으로 까다로운 인쇄
선택적 레이저 소결(SLS)을 사용하면 고출력 레이저가 폴리머 분말의 작은 입자를 층별로 융합하여 고체 형태로 만듭니다. 산업 및 제조 용도로 매우 인기가 높습니다.
인쇄 속도: 최대 약 30mm/hr
SLS 인쇄는 느린 편에 있는 경향이 있으며, 일반적으로 최대 속도는 약 30mm/hr입니다. 각 분말 레이어가 서로 완전히 융합되는 데 시간이 걸리기 때문입니다.
DLP - 고속 레진 프린팅
SLA와 마찬가지로 디지털 광 처리(DLP) 는 빛을 사용하여 수지를 경화합니다. 하지만 레이저로 추적하는 대신 프로젝터를 사용하여 마스크를 통해 전체 레이어 패턴을 한 번에 빠르게 깜박입니다.
인쇄 속도: 100-1000+ mm/hr 우와!
전체 레이어를 동시에 경화할 수 있는 이러한 능력 덕분에 DLP는 가장 빠른 소비자 레진 인쇄 기술 중 하나가 되었습니다.
물론 3D 프린팅 방법을 선택할 때 디테일, 소재 특성, 평균 속도 등의 요소만 고려하는 것은 아닙니다.
재료가 3D 프린팅 시간에 미치는 영향
3D 프린팅 기술 자체가 속도에 큰 역할을 하는 만큼, 진정한 빠른 생산을 위해서는 소재 혁신도 중요합니다.
스피드 레진의 필요성
SLA, DLP와 같은 Vat 중합 프린팅 방식의 경우 수지 점도(두께)가 주요 요소입니다. 점성이 높은 수지는 본질적으로 작업물을 오염시켜 빠른 프린팅을 제한합니다.
이러한 문제를 극복하기 위해 혁신적인 기업에서는 빠른 인쇄를 위한 낮은 점도와 동시에 강도 및 내열성과 같은 고성능 특성을 제공하는 완벽한 균형을 이루는 새로운 하이브리드 수지를 설계했습니다.
또한 3D 프린팅 속도를 전례 없는 수준으로 극대화하여 엄청나게 빠른 생산 시간을 가능하게 하기 위해 특별히 설계된 초저점도 수지를 개발하기 위한 최첨단 연구가 진행되고 있습니다.
가속화약
분말 측면에서 신소재는 다중 제트 융합(MJF) 및 SLS와 같은 기술을 산업용 적층 제조의 엄청난 속도 영역으로 끌어올리고 있습니다.
이 새로운 파우더 베드 융합 소재는 놀라운 속도로 프린팅하는 동시에 자동차, 항공우주, 의료 제조와 같은 까다로운 응용 분야에 필요한 내구성이 뛰어난 고해상도 부품을 생산할 수 있습니다.
플러그 앤 플레이용 플라스틱
오래된 플라스틱 필라멘트는 여전히 데스크탑 FDM/FFF 프린터의 주력 제품입니다. 그리고 여기에서도 혁신적인 새로운 필라멘트 구성이 더 빠른 인쇄 속도를 구현하는 데 중점을 두고 있습니다.
더 적은 가열/냉각 시간이 필요한 초저온 열가소성 수지부터 강도 저하 없이 더 빠른 속도를 위해 인쇄물을 강화하는 특수 복합재까지.
종종 과소평가되지만, 3D 프린팅 기술의 진정한 속도 잠재력을 활용하려면 올바른 재료가 절대적으로 중요합니다.
소프트웨어 및 하드웨어 업그레이드로 3D 프린팅을 가속화하는 방법
빠른 인쇄를 위한 스마트한 슬라이싱
3D 모델을 인쇄하기 전에 특수 소프트웨어가 프린터용 3D 파일을 준비하는 "슬라이싱"이라는 프로세스를 거쳐야 합니다. 슬라이싱 알고리즘은 전체 인쇄 시간에 큰 영향을 미칩니다.
- 효율적인 이동 - Cura 및 ideaMaker와 같은 고급 슬라이서는 모델을 분석하여 프린터의 이동 동작을 최적화하고 시간을 낭비하는 중복 동작을 방지합니다.
- 적응형 레이어링- 단일 인쇄 내에서 레이어 높이와 속성을 동적으로 변경함으로써 슬라이서는 가능한 경우 최고 속도를 유지하면서 품질을 최대화할 수 있습니다.
- 빠른 계산- 더욱 강력한 처리 기능을 통해 매우 복잡한 모델의 경우에도 슬라이싱 계산을 신속하게 완료할 수 있습니다.
하드웨어 속도 요구
최신 컴퓨터 및 스마트폰 프로세서가 작업을 더 원활하고 빠르게 실행하는 것처럼, 업그레이드된 3D 프린터 하드웨어 구성 요소도 속도를 크게 향상시킵니다.
- 두꺼운 제어 보드- 프린터의 메인 제어 보드는 프린터의 두뇌 역할을 합니다. 프로세서가 빨라지면 계산 속도가 빨라지고 프린터 이동이 원활해집니다.
- Corexy Kinematics- CoreXY를 사용하는
Q1 Pro 과 같은 3D 프린터는 표준 데카르트 설정에 비해 더 높은 이동 속도와 가속도를 달성할 수 있습니다. - 업그레이드된 스테퍼- 더욱 강력한 스테퍼 모터 또는 선형 레일을 사용하면 프린터가 단계를 놓치지 않고 빠르게 시작, 중지 및 방향을 변경할 수 있습니다.
- 난방 성능- 더 빠른 난방 및 냉방 주기에 최적화된 핫엔드와 히팅 베드는 대기 시간을 줄여줍니다.
- 테더리스 인쇄- 일부 최신 프린터는 무선 연결 또는 온보드 제어 기능을 제공하여 케이블을 통한 느린 데이터 전송으로 인한 잠재적인 속도 병목 현상을 제거합니다.
3D 프린팅 재료 및 핵심 기술의 발전이 주목을 받고 있는 반면, 모든 핵심적인 동작과 프로세스를 처리하는 하드웨어 구성요소와 소프트웨어 알고리즘도 엄청나게 빠른 프린팅 시간을 달성하는 데 중요합니다. 이러한 영역에서 점진적인 최적화를 수행하더라도 속도 측면에서 상당한 이점을 얻을 수 있습니다.
품질을 희생하지 않고 속도를 높일 수 있습니까?
3D 프린팅에서는 일반적으로 순수한 속도와 전반적인 품질 사이에 균형이 있습니다. 인쇄 속도를 너무 빠르게 올리면 세부 묘사 손실, 거친 표면, 심지어 인쇄 실패와 같은 문제가 발생할 가능성이 높습니다.
그러나 이것이 둘 중 하나를 선택해야 한다는 의미는 아닙니다. 속도와 품질의 균형을 신중하게 맞추는 전략은 다음과 같습니다.
스위트 스팟 찾기
시뮬레이션 소프트웨어와 과거 인쇄물의 데이터를 사용하여 전문가는 필수 품질 요구 사항을 손상시키지 않으면서 모델의 속도를 높일 수 있는 부분을 정확하게 분석할 수 있습니다. 이를 통해 속도가 필요한 최적의 지점에 대한 설정을 완벽하게 최적화할 수 있습니다.
중요한 것의 우선순위
생산 실행과 같은 경우 각 구성요소에 대한 품질 우선순위가 식별됩니다. 완벽하게 보일 필요가 없는 내부 구조에 대해 엄청난 속도를 사용하는 동시에 외부 표면과 세부 사항에 대해서는 적당한 설정을 고수할 수도 있습니다.
더 스마트해진 유효성 검사
경험을 통해 제조업체는 모든 평방인치를 과도하게 분석하는 대신 인쇄 품질을 검증하는 효율적인 방법을 배웁니다. 자동화된 표면 스캐닝 및 대상 테스트와 같은 기술은 최고 속도에서 모든 것이 좋아 보이는지 확인하는 데 도움이 됩니다.
모든 3D 프린트에 대해 속도와 품질의 균형을 맞추는 단일 설정은 없습니다. 그러나 제조업체는 올바른 도구와 힘들게 얻은 전문 지식을 활용하여 가장 중요한 품질 저하 없이 적층 제조의 진정한 속도 잠재력을 발휘할 수 있습니다.
품질 저하 없이 3D 프린팅 속도를 얻으세요!
재료, 소프트웨어, 하드웨어의 발전 덕분에 프린터는 이제 품질 저하 없이 전례 없는 속도에 도달할 수 있습니다.최적화된 프로세스에 대한 최신 기술과 전문 지식을 활용하면 3D 프린트가 빠를 뿐만 아니라 최고 수준의 디테일과 내구성도 충족할 수 있습니다. 새로운 속도 향상 기술을 지속적으로 탐색하여 앞서 나가세요!