Jusheng

여러분이 인내심을 가지고 만들어 온 부품이 마침내 프린터에서 모양을 갖추기 시작했지만, 갑자기 아무것도 하지 않았는데 모서리가 살짝 휘어지기 시작하면서 빌드 플랫폼의 경계를 벗어나려고 합니다. 몇 분 만에 휘어짐으로 인해 인쇄물이 엉망이 될 뿐만 아니라 프린터 노즐이 파손될 가능성도 있습니다.

당신 잘못이 아니에요. ABS 소재 의 특성이니까요. 하지만 걱정하지 마세요. 열역학과의 싸움에서 우리가 무력한 건 아닙니다.

이 가이드는 여러분의 성경이 될 것입니다. 먼저 휨의 원인을 소개하고, 매개변수 조정 및 다각도 방지를 포함한 다양한 측면에서 해결책을 제시합니다. 마지막으로, ABS 인쇄 휨 문제를 쉽게 해결할 수 있도록 실제 사례를 통해 그 효과를 보여드리겠습니다.

핵심 답변 요약

이 가이드를 읽어야 하는 이유: 자바스크립트 전문가의 핵심 팁

JS는 3D 프린팅 분야에서 수년간의 경험을 보유하고 있으며 자동차, 전자, 산업 장비 고객을 대상으로 수백 개의 ABS 3D 프린팅 부품을 인쇄했습니다.

저희는 다양한 ABS 필라멘트 의 특성을 익히는 것뿐만 아니라 자동차 고객을 위한 대형 ABS 구조 부품의 뒤틀림 문제를 극복하고, 전자 제품을 위한 정밀 ABS 부품의 건조 공정과 인쇄 조건을 최적화했습니다.

이 가이드는 실제 프로젝트에서 발생하는 문제점을 바탕으로 작성되었으며, 각 팁은 다양한 시나리오에 걸쳐 실제 인쇄 환경에서 시험해 보았습니다. 재료 전처리부터 환경 제어까지 모든 인쇄 과정을 안내해 드리므로 믿고 사용하실 수 있습니다.

맞춤형 자동차 모델이나 산업용 ABS 3D 프린팅 부품이 필요하신가요? JS는 수십 년간 쌓아온 풍부한 경험을 바탕으로 탄탄한 솔루션을 제공합니다. 부품 도면만 보내주시면 3D 프린팅 견적을 신속하게 검토하여 시간과 비용을 절약해 드립니다.

인쇄 휨이란 무엇인가? ABS의 열 응력

이 매뉴얼의 유효성을 확인했으니, 이제 근본적인 질문에 답해 보겠습니다. 인쇄 변형이란 무엇일까요? ABS에 이러한 결함이 발생하는 이유는 무엇일까요?

근본 원인: 열 응력. ABS 출력 시 용융 플라스틱은 빌드 플레이트 위에서 응고되어 수축합니다. 출력된 층과 부품 내부 및 외부의 온도 차이로 인해 재료가 수축합니다. 이러한 수축으로 인해 열 응력이 발생합니다. 응력이 재료의 고유 강도를 초과하면 부품이 휘어집니다.

간단히 말해서, 뒤틀림은 접착 실패가 아니라 응력 해소의 결과입니다.

여러분이 스스로 구별하는 데 더욱 도움이 되도록, 휘어짐과 접착 실패의 차이점을 요약해 보았습니다.

근본 원인 이해: ABS가 "변덕스러운" 이유는 무엇인가?

이제 변형이 열 응력에 의한 것이라는 것을 알았으니, 도대체 왜 ABS가 다른 플라스틱보다 열 응력에 더 취약할까요? 세 가지 주요 이유는 다음과 같습니다.

1. 높은 열팽창 계수: ABS의 열팽창 계수는 약 100~130ppm/°C인 반면, PLA(폴리락틱산)의 열팽창 계수는 50~70ppm/°C로 매우 낮습니다. 이는 ABS가 온도 변화에 따라 부피가 더 많이 수축하여 응력을 받을 가능성이 더 높다는 것을 의미합니다.

2. 높은 유리 전이 온도: ABS는 약 95~105°C의 유리 전이 온도를 가지고 있습니다. 부품의 온도가 이 온도까지 낮아지면 재료는 극도의 탄성 상태에서 유리 상태로 변하고 급격히 수축합니다. 냉각이 불균일하면 갑작스러운 응력 축적이 발생합니다.

3. 냉각 속도에 취약: ABS는 냉각 속도에 매우 취약합니다. 작은 부분이 너무 빨리 냉각되면(예: 바람이나 외부 공기에 노출되면) 먼저 수축하여 주변 부분을 잡아당겨 뒤틀림을 유발합니다.

우리는 ABS와 PLA의 가장 중요한 특성을 아래 표에 정리하여 여러분이 더 잘 이해할 수 있도록 했습니다.

JS는 ABS, PLA 등 다양한 소재의 거동을 잘 알고 있으며, 귀사의 용도에 적합한 소재를 알려드립니다. 비용 효율적인 PLA 부품이나 내열 ABS 3D 프린팅 부품이 필요하시다면, 온라인 3D 프린팅 서비스를 활용하여 신속하게 주문을 처리해 드립니다.

기초: 최적의 첫 번째 레이어 매개변수 정의에 대한 마스터 매뉴얼

ABS는 냉각 및 온도에 민감하므로, 첫 번째 레이어를 초기화하는 것은 변형을 방지하는 중요한 단계입니다. 첫 번째 레이어는 부품과 빌드 플랫폼의 접점을 형성하는 기초가 되므로, 잘못된 설정은 빠르게 문제를 야기할 수 있습니다.

권장되는 첫 번째 계층 매개변수 설정 표를 작성했습니다. 주요 매개변수와 그 역할은 다음과 같습니다.

JS는 맞춤형 3D 프린팅 제조 시 1차 레이어 매개변수를 엄격하게 관리합니다. 플랫폼 온도부터 원하는 접착 소재까지, ABS 필라멘트의 특성에 맞춰 꼼꼼하게 조정합니다. 사양을 보내주시면 단계별로 매개변수를 최적화하여 부품 품질을 확보해 드리겠습니다.

전방위 보호: 다차원적 휘어짐 방지 기술

첫 번째 레이어를 구축한 후에는 다차원적인 "방어 시스템"을 구축해야 합니다. ABS 뒤틀림에는 여러 가지 원인이 있으며, 첫 번째 레이어의 구성에만 의존해서는 충분하지 않습니다. 다음은 세 가지 관점에서 중요한 기술입니다.

플랫폼 준비("화학")

중요한 단계는 플랫폼을 평평하게 만들고 깨끗하게 하는 것입니다. 인쇄하기 전에 이소프로필 알코올로 플랫폼을 세척하여 기름기를 제거하고 깨끗하게 한 후, 스크레이퍼로 남은 재료를 부드럽게 긁어냅니다. 플랫폼의 모든 모서리가 노즐에서 같은 거리에 있도록(A4 용지 두께와 거의 동일) 플랫폼을 평평하게 합니다.

모델 설계("아키텍처")

구조를 최적화하여 응력 집중을 줄이세요. 모델에 5~10mm 폭의 브림(넓은 평면에 적합)을 추가하고, 직각 모서리를 모따기 또는 필렛으로 교체하고, 측면 수축과 뒤틀림을 줄이기 위해 부품의 폭이 넓은 평평한 표면을 아래로 향하게 하세요.

인쇄 환경("기상청")

공기 흐름과 온도를 조절하세요. 밀폐형 프린터를 사용하거나 덮개가 있는 공간(예: 판지 상자)을 만들어 인쇄 환경의 온도를 일정하게 유지하세요. 주변 온도는 25~30°C가 유지되어야 합니다. 창문, 에어컨 통풍구 또는 공기 흐름에 온도 변화가 있는 곳 근처에 프린터를 두지 마세요.

아래 표는 다차원 워프 회피 방법을 설명합니다.

JS Precision Manufacturing은 고객에게 ABS 3D 프린팅 부품 서비스를 제공하고, 3차원에서 솔루션을 극대화하여 모든 부품의 변형을 효과적으로 방지합니다.

모델 형상 최적화 또는 프린팅 환경 조정이 필요한 경우 JS는 전문적인 지원을 제공합니다. 당사의 온라인 3D 프린팅 서비스는 설계부터 프린팅까지 전 과정을 포괄하며, ABS 필라멘트의 특성을 기반으로 다차원 휨 방지 시스템을 설계할 수 있습니다.

ABS 휨 방지를 위한 고급 기술

원시적인 방법 외에도 일부 첨단 기술은 ABS 휘어짐을 처리하는 능력이 더 뛰어나며, 특히 인쇄 품질과 효율성에 대한 수요가 높은 산업용으로 적합합니다.

1. 가열 챔버 프린터: 인쇄 챔버에는 ABS 유리 전이 온도보다 약간 낮은 60~80°C의 온도를 유지하는 가열 메커니즘이 내장되어 있습니다. 이는 부품의 냉각 속도를 늦추고 휨을 80% 이상 줄이는 효과가 있지만, 장비 비용이 상대적으로 높습니다 (약 3,000~10,000달러).

2. 능동형 가열 베드 기술: 부품의 각 영역에서 열이 방출됨에 따라 온도를 변화시키는 능동형 구역 가열 설계입니다. 예를 들어, 가장자리 온도를 5~10°C 높여 균일한 냉각 속도를 제공할 수 있습니다. 장비 가격은 500~1,500달러입니다.

3. 응력 완화 슬라이싱 소프트웨어: 일부 상용 슬라이싱 소프트웨어(예: Simplify3D)에는 모델 토폴로지를 확인하고 응력 취약성이 높은 경우 출력 속도와 온도를 조정하는 응력 완화 기능이 포함되어 있습니다. 소프트웨어 가격은 100달러에서 500달러까지 다양합니다.

다음 표에서는 몇 가지 특정 접근 방식을 최신 기술 과 비교합니다.

JS는 산업용 맞춤형 3D 프린팅 제조를 제공합니다. ABS 휨 문제를 성공적으로 해결하고 싶으신가요? 3D 프린팅 가격 에 구애받지 않고 품질 보증을 제공하는 JS를 선택하세요.

JS의 핸즈온 리뷰: 실패에서 성공으로 - 자동차 프로토타입의 기원

프로젝트의 배경

그들이 요청한 인쇄물 중 하나는 크고 평평한 엔진룸 프로토타입 브래킷(300mm x 200mm x 20mm)을 제작하는 것이었습니다. 이 부품은 엔진룸의 특정 온도 조건을 견뎌야 하므로 내열성 요건을 충족하기 위해 ABS 필라멘트를 사용했습니다.

회사는 처음에는 금형을 사용하여 프로토타입을 제작하려고 했지만, 금형 비용이 최대 5,000달러에 달하고 생산 주기가 4주나 걸렸습니다. 따라서 비용 절감과 생산 주기 단축을 위해 3D 프린팅을 활용했습니다.

문제 분석

JS 엔지니어링 팀은 분석 후 열 응력이 너무 크다는 결론을 내렸습니다.

• 열린 환경으로 인해 인쇄 영역에 공기 흐름이 발생하여 조각의 가장자리와 모서리 부분이 중앙 부분보다 30% 이상 빨리 냉각되어 냉각이 심하게 고르지 않게 되었습니다.
• 둘째, 부품의 크기가 커서(길이 300mm) 전체 수축률이 높았고 , 접착제의 접착 강도가 수축으로 인한 응력을 감당하기에 충분하지 않아 최종적으로 뒤틀림이 발생했습니다.

해결책

JS 팀은 이 문제에 대한 4가지 구성 요소 솔루션을 개발했습니다.

• 환경: 프린터를 바람을 차단하는 구석으로 옮기고, 골판지 상자와 테이프를 사용하여 임시 보호막을 설치했습니다. 공기 흐름 방해를 방지하기 위해 보호막의 온도는 28°C로 일정하게 유지했습니다 .
• 재료: ABS 필라멘트는 대기 중 습기를 쉽게 흡수하여 인쇄 불량을 악화시킬 수 있습니다. 연구팀은 새 ABS 필라멘트를 80°C 오븐에서 4시간 동안 건조하여 습기를 제거했습니다.
• 매개변수: 플랫폼 온도는 110°C에서 105°C로 낮아졌습니다(이보다 높은 온도에서는 첫 번째 층이 과도하게 수축됩니다). 냉각 팬은 꺼졌습니다(팬이 부품 냉각을 가속화합니다). 그리고 첫 번째 층 속도는 접착력을 개선하기 위해 20mm/s로 낮아졌습니다.
• 디자인: 플랫폼과 부품 사이의 접촉 표면적을 늘리고 수축 응력 분포를 개선하기 위해 8mm 폭의 브림이 슬라이싱 소프트웨어에 통합되었습니다.

최종 결과

용액 최적화는 28시간의 전체 인쇄 시간 동안 진행되었으며, 휨 현상은 관찰되지 않았습니다. 인쇄 후, 플래시 냉각으로 인한 응력을 방지하기 위해 부품을 덮개가 있는 챔버 내에서 자연 조건 하에 실온까지 냉각시켰습니다(약 2시간).

냉각 후 브림을 쉽게 제거하면 평평하고 고른 바닥이 드러나며, 치수 공차는 ±0.1mm로 조립 요건을 완벽하게 충족합니다. 이 3D 프린팅 서비스는 800달러에 불과하여 금형 제작에 비해 4,200달러를 절약할 수 있었으며 , 작업 시간도 3일로 단축되었습니다.

자주 묻는 질문

질문 1: 이미 접착제를 바르긴 했지만, 여전히 가장자리 뒤틀림이 발생합니까?

접착제는 부품과 빌드 플레이트 사이의 접착력만 향상시킬 뿐, ABS 출력물에서 뒤틀림의 근본적인 원인인 열응력을 복구할 수는 없습니다. 열응력이 접착제 접착력이나 부품의 내부 강도를 초과하면 뒤틀림은 발생합니다. 근본적인 응력을 줄이기 위해 밀폐된 출력 환경 및 냉각 속도 조절(예: 팬 끄기)과 같은 조치를 취해야 합니다 .

Q2: ABS 외에 어떤 재료가 변형되나요?

나일론, PC, 그리고 PEEK/PEKK와 같은 고성능 소재는 ABS보다 휘어지기 쉽습니다. 이러한 소재는 더 높은 인쇄 온도와 열 수축률을 요구하며, 기본적인 휘어짐 방지 대책으로는 충분하지 않습니다. 안정적인 인쇄를 위해서는 일반적으로 활성 열 인쇄 챔버가 필요합니다.

Q3: 작은 모델은 출력하는 데 문제가 없는데, 큰 모델은 계속 뒤틀립니다. 왜 그럴까요?

부품이 클수록 인쇄 중 누적되는 열 응력이 커지고, 가장자리와 중앙 사이의 온도 차이(열 구배)도 커집니다. 접착력은 작은 부품에서는 응력을 억제하지만, 큰 부품에서는 응력을 줄여야 합니다. 예를 들어 인쇄 챔버 온도를 높이고 부품의 방향을 최적화하는 것이 좋습니다.

질문 4: ABS 필라멘트가 습기가 있는지 어떻게 알 수 있나요?

인쇄 과정과 재료의 외관을 통해 확인할 수 있습니다. 노즐에서 딱딱거리는 소리가 나거나, 기포가 섞인 고르지 않은 압출이 발생하거나, ABS 필라멘트 표면의 광택과 취성이 저하되는 경우가 있습니다. 이는 습기의 전형적인 징후이며, 사용하기 전에 먼저 건조시켜야 합니다.

요약

ABS 휨 문제를 해결하는 것은 재료 과학 이해에서 공정 매개변수 최적화까지 이어지는 여정입니다. 더 이상 골치 아픈 문제가 아니라, 체계적인 방법으로 완벽하게 해결할 수 있는 기회입니다. 접착제에만 의존하는 것이 아니라 열 응력 제어가 핵심임을 명심하세요.

처음으로 ABS 인쇄물을 제작하는 초보자이든, 대형 기능성 프로토타입을 인쇄하려는 전문가이든, 이러한 기술을 익히면 인쇄 성공률이 두 배로 높아질 것입니다.

JS는 재료 선택 및 파라미터 조정부터 완제품 인쇄까지 완벽한 맞춤형 3D 프린팅 제조 시설을 보유하고 있습니다. 부품 세부 정보를 알려주시면 즉시 3D 프린팅에 대한 가격 및 기술 솔루션을 제공해 드립니다. 온라인 3D 프린팅 서비스를 통해 ABS 프린팅 시 발생하는 뒤틀림 문제를 쉽게 해결할 수 있도록 인증된 제품을 효과적으로 제공합니다.