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메이커 자료/3D 프린터

3D 프린터 구입하기

 3D 프린터를 본격적으로 사용하실 때는 장비를 구입하셔야 합니다.

사실 여기서 전문적인 용도가 아니라면 종류는 크게 중요하지 않습니다.

간단하게 이런게 있다 정도로만 말씀 드리고 넘어가겠습니다.

그 전에 오늘 소개해 드릴 몇가지 내용은 3D프린터를 구매하시는데 도움이 되는 내용을 준비했습니다.

1. 3D 프린터의 종류

2. 익스트루더 모터의 위치

3. 오픈형과 챔버형

4. 히팅베드의 유무

 

1.  3D 프린터의 종류 (FDM, SLA, SLS, DLP)

3D 프린터의 종류는 어떠한 재질과 방식으로 출력 되는지에 따라 나뉘게 됩니다.

가장 일반적이면서 보급화 되어있고, 흔히  3D 프린터라고 알고 계신것은 FDM 방식 입니다.

'필라멘트' 라는 재료를 넣으면 노즐의 온도가 200도 이상 올라가서 필라멘트를 녹이게 되고,

녹은 필라멘트를 다시 적층하는 방식의 3D 프린터 입니다.

< FDM방식의 3D프린터 >

그 외에 액화상태의 레진을 수조에 넣어놓고 레이저를 쏴서 경화시켜 적층 하는 SLA 방식,

분말을 레이저를 이용해 굳히며 적층하는 SLS 방식,

자외선 램프와 조광장치를 이용해 사진을 찍듯 플래시를 터트려 단번에 한층식 경화하는 DLP 방식

다양한 방법이 있습니다.

** 이런게 있구나 정도만 생각하시고 넘어가시면 됩니다. 마지막에 간략하게 정리를 해드리겠습니다 **

 

2. 직결방식과 보우덴방식

3D프린터 에서는 X축, Y축, Z축 모터 이외에 하나의 모터가 필수도 더 들어갑니다.

그건 바로 익스트루더(Extrude) 모터 인데요, 필라멘트를 안쪽으로 넣거나 빼주는 모터라고 생각하시면 됩니다.

노즐은 히팅블럭이라고 불리는 온도를 조절해 주는 블럭에 감싸져 있는데, 온도가 약 200도 이상 올라갑니다.

그 상태에서 딱딱한 필라멘트를 넣어주면 노즐을 지나면서 자연스럽게 녹게 되고 노즐을 통해 재적층되게 됩니다.

이때 필라멘트를 일정한 양만큼 넣어주지 못하면 출력물이 균일하게 나오지 않거나, 혹은 나오지 말아야 할 위치에서

다시 뒤로 빼주지 못하면 (이를 리트랙션(Retraction)이라고 부릅니다.) 필라멘트가 나오지 말아야 할 위치에도

필라멘트가 계속 나오면서 형태가 망가지는 현상이 발생합니다.

그렇다면 익스트루더 모터는 어디에 위치하고 있을까요??

< 익스트루더 모터의 위치에 따라 보우덴 방식과 직결식으로 나뉩니다 >

 

단순히 설명을 드리면 모터가 고정되어있고, 노즐만 움직이는게 보우덴 방식

노즐과 모터가 함께 움직이는게 직결식 입니다.

사실 정말 정교한 것을 뽑는것이 아니면, 사용하시는데 있어서 둘의 차이는 거의 못느끼실 겁니다.

보우덴 방식은 노즐만 따로 움직이다보니 속도를 빠르게 올릴수 있다는 장점이 있지만,

간혹 필라멘트를 넣어주는 과정에서 부러지거나, 제대로 넣어주지 못하는 문제가 발생합니다.

직결식은 필라멘트의 수송에는 문제가 거의 없지만, 헤드에 모터가 달려있어 빠르게 속도를 올리기 힘들 수 있습니다.

** 이런게 있구나 정도만 생각하시고 넘어가시면 됩니다. 마지막에 간략하게 정리를 해드리겠습니다 **

 

3. 오픈형과 챔버형

3D 프린터에서는 온도 조절이 중요합니다.

베드(출력물이 닿는 바닥 판)가 히팅베드 인지 일반베드인지?

베드의 온도는 몇도로 할것이며, 출력후 온도를 내릴것인지 그대로 둘것인지?

그리고 온기를 가두기 위해 챔버(외형박스)가 있는것을 구매할것인지 오픈형을 구매할 것인지?

< 챔버형(좌) 와 오픈형(우) >

 

챔버형의 장점은 외부 기온의 영향을 거의 받지 않기 때문에 노즐이나 베드에서 설정한 온도가 크게 변하지 않습니다.

그래서 출력물의 수축이나 휨과 같은 변형이 적다는 장점이 있지만 가격이 많이 비쌉니다.

학교나 공공기관 등에서는 안전을 위해 필수로 좌측과 같은 챔버형을 많이 쓰고 있습니다.

오픈형은 직접 조립할 수 있는 조립형으로도 나오고 있어 가격이 매우 저렴합니다.

다만, 겨울철이나 외부에서 사용하시기에는 부적절할 수 있습니다. 저는 두 종류의 프린터를 모두 사용하고 있는데

아직 아무런 불편함을 느끼지 못하고 있습니다. 다만, 외부 행사가 있을때에는 먼지로 부터 보호를 위해 챔버형을

들고 나가지만, 계절이나 온도에 상관없이 내부에서 사용을 할때는 오픈형이나 챔버형 아무거나 사용을 하고 있습니다.

향후에 다루겠지만, 슬라이서 프로그램의 설정값을 잘 맞춰주면 크게 차이를 느끼지 못합니다.

** 이런게 있구나 정도만 생각하시고 넘어가시면 됩니다. 마지막에 간략하게 정리를 해드리겠습니다 **

 

4. 히팅베드의 유무

요즘 거의 모든 3D프린터는 히팅베드가 있는것으로 알고 있는데 정말 간혹 없는것들도 있습니다.

히팅베드란, 노즐뿐만 아니라 베드도 온도를 높일수 있는 기능을 말합니다.

일반적으로 노즐을 200도 정도로 높이면, 베드는 60~70도 정도를 놓고 사용합니다.

3D프린터 출력물의 성패는 첫번째 층(Initial Layer)에서 결정이 납니다.

베드에 첫번째 층이 잘 붙으면 그 위로는 크게 문제가 없으나 첫번째 부터 어긋나 버리면 그 뒤로는 엉망진창이 됩니다.

그 첫번째 레이어가 잘 붙도록 베드도 어느정도 온도를 올려주게 되는데, 이 온도는 설정값에서 몇도로 할 것인지,

혹은 언제 온도를 끄고 언제 온도를 올릴것인지 등을 선택할 수 있으며 이는 결과물에 영향을 미칩니다.

(다른 요인이 더 크게 작용을 하지만, 이 부분도 영향을 미칩니다.)

< 수축현상(좌) 탈착현상(우) >

 

5. 구입하기

3D 프린터를 처음 구매하신다면 FDM방식의 프린터 히팅베드가 있는것으로 아무거나 구매하셔도 좋습니다.

단, 3D프린터 마다 고유의 슬라이싱 프로그램을 사용하거나, 고유의 필라멘트를 필수로 사용해야 하는것들이 있습니다.

이런경우 3D프린터의 가격은 동급대비 저렴할 수 있으나, 필라멘트(FDM 3D프린터의 재료)가 훨씬 비쌀 수 있습니다.

고유의 필라멘트를 사용해야 한다면 울며 겨자먹기로 훨씬 비싸게 구매할 수 밖에 없는 상황이 올 수 있으므로,

신중히 생각하시고 구매하셔야 합니다. 여기서는 특정 브랜드가 좋다 나쁘다는 말씀은 드리지 않겠습니다.

대체로 챔버형의 경우 모멘트, 신도리코, 큐비콘, 메이커봇등의 브랜드가 있으며, 오픈형의 경우 Anet, Creality를 많이

사용하고 있습니다. 

 

필라멘트의 경우 소모품으로 1KG에 1.5만원 선에서 구매하실 수 있으나, 필수로 자체 브랜드의 필라멘트를 사용해야

하는 3D 프린터의 경우 3만원 이상 하기도 합니다. 너무 싼 필라멘트를 구매하시면, 필라멘트가 품질이 안좋거나

생산 단계에서 꼬여 있어서 출력하다가 오류가 나는 현상이 아주 간혹 발생합니다. (거의 드물어요.)

필라멘트는 습기에 약하기 때문에 보관시 습한곳은 피해주시고, 개봉 후 다른색상으로 교체를 하시거나 해서 다시

보관하셔야 하는 경우 제습제(실라카겔)등과 함께 보관해 주시면 좋습니다. 간혹 이렇게 말씀드리면 매번 3D프린터에

장착하고 계신 필라멘트도 출력 후 빼서 보관하시는 분들이 계신데 그러실 필요는 전혀 없습니다. 그냥 놔두세요 :)

필라멘트는 PLA 1.75mm를 기본으로 사용하며, 다른 종류의 필라멘트를 사용하고 싶으시다면 구매하실 3D프린터가

ABS나 TPU의 재질을 사용할 수 있는 제품인지 반드시 확인 후 구매하시기 바랍니다.

 

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