대부분의 다른 제조 기술과 비교할 때 3D 프린팅은 부품의 두 가지 구조인 외벽과 충진의 정밀도를 제어해야 합니다. 외벽은 부품의 가장 바깥쪽 영역을 말하며 필러는 부품 내부에 존재하는 모든 것입니다. 일반적으로 프린터는 외화를 어느 정도 제어할 수 있지만 채우기는 더 역동적이고 부품의 강도, 무게, 구조, 부력 등에 큰 역할을 합니다. 3D 프린팅에서 사용자는 부품에 사용되는 채우기 유형을 제어하기 위해 여러 매개변수를 정의할 수 있습니다.
이러한 모든 매개변수 중에서 두 가지가 가장 중요합니다. 채우기 밀도와 채우기 패턴입니다. 아래에서는 3D 프린팅에서 어떻게 작동하는지 더 잘 이해할 수 있도록 몇 가지 다른 제조 방법을 통해 "채우기"를 안내합니다.
3D 프린팅과 전통적인 제조
Infill 3D 프린팅은 다른 전통적인 제조 방법과 다릅니다. 사출 성형과 절삭 가공을 예로 들어 보겠습니다. 사출 성형은 재료를 금형에 삽입하여 부품을 형성하는 것을 포함하며, 기술의 특성상 내부 구조를 제어하는 것은 불가능합니다. 따라서 사출 성형 부품은 중간에 아무 것도 없는 속이 비어 있거나 속이 비어 있습니다(가스 사출 성형 포함). CNC 가공과 같은 절삭 가공에는 절삭 재료가 필요합니다. 사출 성형과 마찬가지로 충전물을 조정할 수 없으므로 내부가 완전히 견고합니다. 그러나 3D 프린팅은 어떤 질량도 디자인할 수 있으며 재료를 압출하여 층별로 만들 수 있습니다.
채우기 밀도는 재료 소비에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.
채우기 밀도는 부품 내부의 "채움"입니다. 슬라이서에서는 {{0}}퍼센트에서 100퍼센트 사이의 백분율로 표시됩니다. 여기서 0퍼센트는 부분적으로 속이 비어 있음을 의미하고 100퍼센트는 완전히 단단함을 의미합니다. 충전 밀도는 부품의 무게에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 부품 내부가 가득 차면 더 무거워집니다. 무게 외에도 인쇄 시간, 재료 소비 및 부력도 충전 밀도의 영향을 받습니다. 물론 재료 및 바닥 높이와 같은 다른 많은 요소와도 관련이 있지만 강도도 마찬가지입니다.
일부 슬라이서는 동일한 부품 내에서 다른 채우기 밀도를 허용합니다. 이를 가변 충전 밀도라고 하며 슬라이싱 프로그램의 특정 설정을 통해 사용자는 인쇄의 다른 영역에 원하는 밀도 변화를 지정할 수 있습니다. 그렇다면 실제 인쇄에서는 몇 퍼센트의 충전 밀도를 사용해야 할까요?
● 추가 강도가 필요하지 않은 대부분의 "표준" 인쇄에는 15-50% 충전 밀도가 권장됩니다. 이 밀도 백분율은 인쇄 시간을 줄이고 재료를 절약하며 우수한 강도를 제공합니다.
●기능적인 인쇄물은 튼튼해야 합니다. 따라서 더 높은 채우기가 권장됩니다: 50% 이상. 이 설정은 인쇄하는 데 시간이 더 오래 걸리고 더 많은 필라멘트를 소비하지만 결과적으로 부품이 더 강해집니다.
●전시용으로만 사용되는 조각상 모델의 경우 0-15% 충전 밀도가 권장됩니다. 이것은 인쇄 속도를 높이고 많은 필라멘트를 전혀 소비하지 않습니다. 이 밀도 범위에서 인쇄된 모델은 매우 가볍지만 강력하지는 않습니다.
권장 설정
1. 표준 인쇄: 15-50퍼센트
2. 기능성 인쇄: 50-100%
3. 피규어 및 모델 프린트: 0-15퍼센트
4. 유연한 인쇄: 1-100%
채우기 패턴
해치 패턴은 부품 내부 재료의 구조와 모양입니다. 단순한 선에서 더 복잡한 기하학에 이르기까지 해치 패턴은 부품의 강도, 무게, 인쇄 시간 및 유연성에 영향을 미칠 수 있습니다. 다른 슬라이서 프로그램에는 다양한 채우기 모드가 있습니다.
채우기 밀도와 마찬가지로 서로 다른 채우기 패턴은 복잡성, 재료 효율성 및 연결 강도 평면(2D 또는 3D)의 수와 같은 서로 다른 특성을 가집니다. 예를 들어 나선형 패턴은 외벽을 3차원으로 연결하여 전체적인 강도를 높입니다. 따라서 이 패턴은 선과 같은 패턴보다 더 많은 재료를 차지합니다. 그렇다면 어떤 채우기 패턴을 선택해야 할까요?
● 라인: 라인 채우기 패턴은 다른 모든 레이어에서 한 방향(X 또는 Y 축을 따라)으로 인쇄된 라인으로 구성됩니다. 이 채우기 패턴은 2차원에서만 강도를 제공하므로 빠른 인쇄에 적합합니다. 선 패턴은 재료를 많이 사용하지 않고 무게가 가볍습니다.
●Honeycomb: 이름에서 알 수 있듯이 이 패턴은 벌집 구조를 생성하여 매력적인 시각적 효과를 만듭니다. 이 채우기 패턴은 적당한 강도가 필요하고 재료를 너무 많이 사용하지 않는 준고속 인쇄에 적합합니다.
격자: 격자 채우기 패턴은 모양이 선과 유사하지만 단방향 선이 층마다 배치되는 대신 각 층에는 선 사이의 간격이 두 배인 2차원 선이 포함됩니다. 이 모드는 2차원적 힘을 제공하지만 여전히 다소 강력합니다. 그리드 패턴은 평균적인 양의 재료를 소비하고 완료하는 데 중간 정도의 시간이 걸립니다.
● 삼각형: 삼각형 패턴은 XY 평면에서 세 방향으로 연장되는 겹치는 삼각형 선처럼 보입니다. 이 채우기 패턴은 2차원에서만 강도를 제공하지만 여전히 강도가 필요한 인쇄물에 적합합니다.
● 3방향 육각형: 3방향 육각형 채우기 패턴은 XY 평면에서 세 방향으로 확장되는 다양한 선으로 구성되며 가운데에 삼각형이 있는 육각형 패턴을 형성합니다. 이 채우기 패턴은 2차원 강도를 제공하여 강렬한 인쇄에 적합합니다.
●큐브: 이 모드는 쌓인 큐브를 생성하지만 X축과 Y축을 기준으로 45도 기울어져 있기 때문에 어느 순간 삼각형처럼 보입니다. 이 패턴은 입체적으로 우수한 강도를 제공하지만 다른 패턴보다 더 많은 재료와 시간이 필요합니다.
● 옥텟: 옥텟 채우기 패턴은 큐브 패턴과 유사하지만 기울어진 삼각형을 추가하는 대신 사각형으로 구체화한 패턴입니다. 이 채우기 패턴은 입체적인 패턴으로 보기에도 멋질 뿐만 아니라 강도가 필요한 부품에도 유용합니다.
●나선형: 나선형 채우기 패턴이 가장 멋져 보일 수 있지만 틀림없이 가장 이상한 채우기 패턴이기도 합니다. 경로를 가로지르는 오목하고 불규칙한 곡률로 구성됩니다. 강도, 재료 및 인쇄 시간 간의 최상의 균형을 이루도록 설계되었습니다.
●동심: 동심 해치 패턴은 부품의 윤곽(예: 주변부)과 일치하는 동심선으로 구성된 내부 구조입니다. 이 패턴은 빠르게 인쇄할 수 있고 유연한 부품에 적합하며 대부분의 패턴보다 훨씬 적은 재료를 소비합니다.
권장 설정
1. 표준 인쇄: 그리드 또는 삼각형
2. 기능적 인쇄: 큐브, 나선 또는 옥텟
3. 조각상 및 모형 프린트: 선
4. 유연한 인쇄: 동심원
요약하다
패턴 및 밀도 외에도 채우기 설정에 대한 주목할만한 다른 두 가지 범주인 가변 설정 및 예술적 패턴이 있습니다. 둘 다 채우기 설정을 더 창의적으로 만들 수 있습니다. 변수 설정을 사용하면 부품이 레이어를 통해 진행될 때 채우기 밀도를 조정할 수 있습니다. 예를 들어 부품의 바닥에 레이어 30까지 10% 채우기를 원하는 경우 50% 채우기로 전환하면 변수 설정을 통해 이 작업을 수행할 수 있습니다. Simplify3D, PrusaSlicer 및 Cura와 같은 소프트웨어에서 무엇을 실현할 수 있습니까? Infill for art는 다양한 채우기 패턴을 예술 작품으로 바꾸는 방법입니다. 이 과정은 귀걸이, 펜던트, 기타 장신구와 예술품에 잘 어울립니다.