FDM 3D프린팅 일반적인 8가지 문제와 해결 방법

3D프린터를 사용하다보면 많은 문제를 겪게 되는데 이번 글에서는 FDM 3D프린팅 일반적인 8가지 문제와 해결 방법 가이드를 준비했습니다. 또한 인쇄 오류 진단 및 오류 발생을 방지하고 프린터를 수리하고 교정할 수 있는 팁도 알려드립니다.



FDM 3D 프린팅 일반적인 8가지 문제와 해결 방법
FDM 3D 프린팅 일반적인 8가지 문제와 해결 방법


Ⅰ. FDM 3D프린팅 일반적인 8가지 문제와 해결 방법

1. 3D프린팅 Warping

3D프린팅 Warping
3D프린팅 Warping


하단 부분의 모서리 부분이 위쪽으로 휘어져 있어 뒤틀림을 쉽게 확인할 수 있습니다. 뒤틀림은 다음 요인으로 인해 발생할 수 있습니다.

A. 3D프린팅 베드와의 접착력 부족

베드와 노즐의 거리가 너무 멀거나 레벨링이 불량하여 발생할 수 있습니다. 또한 압출된 플라스틱과 인쇄 표면의 접착력이 충분하지 않아 발생할 수도 있습니다.


3Dlac
3Dlac


이때는 3Dlac 등 인쇄면에 접착제를 사용하면 해결이 가능합니다.

수축 시 하위 레이어를 당기는 상위 레이어의 열 수축이 일어나며 이는 주로 ABS나 나일론과 같은 재료에서 발생합니다.

이런 경우에는 3D프린터 내부의 뜨거운 공기를 유지해 열 수축을 줄여주는 밀폐형 3D프린터를 사용하는 것이 좋습니다.

2. 3D프린팅 Cracking (delamination)

3D프린팅 Cracking (delamination)
3D프린팅 Cracking (delamination)


3D프린팅 부품의 층이 제대로 결합되지 않아 균열이 발생하여 층이 분리되는 현상으로 이 문제는 다음 두 가지 이유로 인해 발생할 수 있습니다.

A. 층간 접착 불량

층과 층 사이의 접착 불량이며 접착 불량은 일반적으로 낮은 인쇄 온도로 인해 발생합니다.

이 문제는 3D프린팅 노즐 온도를 높이거나 레이어 팬 속도를 줄이면 해결될 수 있습니다.

B. 열 수축

층이 서로 접착되지만 여러 부분의 온도 차이로 인해 변형이 발생하여 일부 층이 분리될 수 있습니다. 이 문제는 실내 온도변화에 영향을 받지 않도록 밀폐된 3D프린터를 사용하면 됩니다.

3. 3D프린팅 Layer shifting

3D프린팅 Layer shifting
3D프린팅 Layer shifting


Layer shifting은 특정 높이에서 어떤 축이 변위되는 형태로 발생하는 문제로 X축, Y축 또는 두 축 모두에서 동시에 발생할 수 있으며, 가장 일반적인 원인은 다음과 같습니다.

A.모터 또는 드라이버의 과도한 온도

전자 장치는 매우 높은 온도에서 지속적으로 작동하도록 설계되지 않았기 때문에 필요한 경우 각 모터에 전용 팬이나 방열판을 추가해 주면 좋습니다.

B.모터의 전력 부족

일반적으로 드라이버의 매우 낮은 전압 값으로 인해 발생하며 메인보드에서 모터의 전압을 높일 수 있는지 확인하고, 이를 수행할 때 모든 보안 조치를 따르십시오.

C.기계적 고장

타이밍 벨트의 치부 중 일부가 훼손되거나 샤프트에 잔해물이 있어 프린터 이동에 걸림이 발생하여 Layer shifting 현상이 발생할 수 있습니다.

4. 3D프린팅 Z-wobble

3D프린팅 Z-wobble
3D프린팅 Z-wobble


Z-wobble은 위 그림과 같이 일관되지 않은 벽 정렬을 생성하는 일반적인 문제로써 압출 문제로 인해 비슷한 문제가 발생합니다.

다른 개체를 인쇄하여 구별할 수 있는데 Z-wobble은 모든 표면에 나타나는 반면 돌출 문제는 모델의 특정 부분에만 나타날 수 있습니다.

이 문제는 대부분 기계 구성의 구조적 결함으로 인해 발생하며 대규모 수정 없이는 해결하기 어렵습니다.

모든 부품이 올바르게 조립되었는지부터 확인해야 하는데, 직각도를 유지하고 느슨한 나사가 없는지 확인하며 모든 Z축 부품을 조이고 스핀들과 사다리꼴 너트 사이에 흔들림이 없는지 확인하십시오.

5. Stringing(거미줄 현상)

3D프린팅 Stringing(거미줄 현상)
3D프린팅 Stringing(거미줄 현상)


스트링 현상은 노즐 끝이 인쇄물의 두 부분 사이를 이동할 때 소량의 필라멘트가 흘러나와 두 부분에 달라붙어 그 사이에 작은 실처럼 남을 때 나타납니다.

이 문제는 일반적으로 슬라이싱 프로그램에서 올바른 세팅 설정이 안 되었을 때 발생합니다.

문자열을 최소화하기 위해 슬라이서에서 확인해야 하는 가장 중요한 매개 변수는 다음과 같습니다.

A. 온도

스트링 문제가 있는 경우 인쇄 온도가 너무 높을 수 있으니 제조업체가 권장하는 최저 온도에 가깝게 온도를 낮추십시오.

B. 후퇴 거리(Retraction distance)

이동 중에 필라멘트를 당겨 노즐에 가해지는 압력을 줄이는 데 사용됩니다.

Bowden 3D프린터는 3~6mm의 Retraction 거리가 필요한 반면 직접 구동 3D프린터는 0.5~2mm의 Retraction 거리를 사용합니다.

C. 후퇴 속도(Retraction speed)

후퇴 속도가 높을수록 스트링 발생 확률이 낮아지며 일반적으로 40mm/s에서 60mm/s 사이의 값이 좋습니다.

6. Overheating (curling)

3D프린팅 Overheating (curling)
3D프린팅 Overheating (curling)


위 그림에서 볼 수 있듯이 과도한 온도에서 플라스틱을 녹이면 부품이 변형되어 레이어 중앙이 움푹 들어가게 됩니다.

이런 현상이 나타나는 이유는 너무 높은 온도에서 녹이면 재료가 식을 시간이 없어 층이 무너지거나 처질 수 있기 때문이며해결책은 온도를 낮추고 레이어 팬 속도를 높이면 됩니다.

7. Elephant’s foot

Elephant’s foot
Elephant’s foot


Elephant’s foot은 그림에서 확인되는 바와 같이 부품의 첫 번째 레이어의 수평면 확장으로 구성된 결함입니다.

이는 일반적으로 두 가지의 조합으로 인해 발생할 수 있는데 노즐이 베드에 너무 가깝거나 프린팅 베드의 온도가 너무 높을 때 나타나는 현상입니다.

이 문제를 해결하려면 첫 번째 레이어의 수평을 맞추고 기존 세팅된 베드 온도를 낮추면 해결 됩니다.

8. Ghosting (ringing)

Ghosting (ringing)
Ghosting (ringing)


Ghosting은 일반적으로 모델 표면에서 반복되는 작은 선으로 구성되므로 미묘한 문제로 이러한 진동은 일반적으로 방향이 갑자기 바뀔 때 압출기의 관성에 의해 발생합니다.

일반적으로 프린팅 속도를 줄이고 기계 구성 요소의 각각의 기능을 확인하는 것이 최선의 해결책입니다.


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