3D printer Delta250

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3D printer

  • 창원대학교 중앙도서관 1층 MakerAgit
  • 관련 교육 이수 및 TEST를 통과하면 장비 사용 가능

자세한 내용은 공식 유튜브(링크)를 참고


3D printer의 작동

PLA 재료를 녹여서 적층하는 방식.
크게 수직형과 델타형으로 나뉜다.

델타형은 유선형 / 곡선형을 제작하는 데에 유리하다.

주요 구성

익스트루더(Extruder):

  • 재료(필라멘트)를 밀어준다.
  • 필라멘트에 동력을 전달한다고 표현한다.

노즐(Nozzle):

  • 익스트루더가 밀어준 재료를 녹여준다.
  • 이를 통해 적층 구조로 가공할 수 있게 된다.

익스트루더와 노즐의 거리 또는 위치에 따라 방식이 구분된다.

  1. 직렬형: 익스트루더와 노즐이 붙어 있다. 단단한 재료를 사용할 수 있으나 가공 속도는 느린 편이다.

  2. 보우덴형: 익스트루더와 노즐이 분리되어 있다. 가공이 빠르나 고장 시 수리가 힘들다.

필라멘트(PLA 소재)

  • Delta250 기준, 노즐 온도 195도~ 220도 사이에서 사용이 권장된다.
  • 히트베드의 온도는 통상 0도에서 70도 사이로 맞춘다
  • 열에 약한 소재이기에 60도 이상의 열이 가해지면 변형이 일어난다

Ultimaker Cura

모델링 파일에 좌표를 부여하여 3D printer가 이를 인식하고 가공할 수 있도록 해준다.
다운로드 및 설치는 공식 홈페이지에서 지원한다.

Delta250을 사용하기 위한 설정을 그대로 따라해보는 것을 목적으로 한다.

실행을 하고 NEXT를 누르다 보면 아래와 같은 설정창이 나온다.
어떤 장비를 사용할지 등록하는 < Add a printer > 화면을 볼 수 있다.
여기서 붉은 색 박스를 클릭.

이것저것 많이 나올 건데

  • Custom메뉴의 Custom FFF printer를 선택한다.
    오른쪽 Printer name은 단순한 식별자이다.
    window 버전에서는 아래쪽에 입력할 수 있는 것으로 봤다.

편한 이름으로 설정하면 된다.
교육을 받는 중에는 단순하게 장비의 이름인 Delta250을 입력했다.

이 다음은 < Machine setting >을 설정해준다.
아래의 화면과 같이 나온다.

왼쪽의 Printer Setting을 해줘야 한다.

  • Delta250, Delta300에서 숫자는 X, Y, Z 축의 가공 범위를 의미한다.
    붉은 색 박스 내의 설정값을 바꿔준다.
    Delta250을 사용할 것이니 250으로 수정.

  • 델타형 장비에서는 Build plate의 모양이 원형이기 때문에 Elliptic을 체크해주고, Origin at center 또한 체크해준다. 정 가운데에 가공 시작점을 두기 때문이다.

다음은 바로 오른쪽 탭의 Extruder에 관한 값을 설정한다.

  • Nozzle size는 장비의 노즐 직경을 의미한다.
    Delta250 & Delta300 장비의 노즐 직경은 0.5mm이다.

  • compatible meterial은 말 그대로 호환되는 소재 또는 재료를 의미한다.
    따라서 compatible meterial diameter는 사용하는 필라멘트의 직경이고
    이건 필라멘트의 겉면에 표기되어 있다.
    표기되어 있는 값을 그대로 입력해주면 된다.


위 화면의 왼쪽을 보면 필라멘트 사양이 나와 있는 것을 확인할 수 있다.

프로그램을 한글로 보고 싶다면 환경설정에서 한국어로 바꿔준다.
재시작해야 한글이 적용된다.

이렇게 기본 설정을 마쳤다면 좌표계에 올릴 파일을 불러와야 한다.
파일은 google님께 물어보면 찾을 수 있다.
구글에서 3d 프린터 샘플파일을 검색하면 자료들이 굉장히 많다.

누구나 보고 스마트하자님의 아주아주 귀여운 모델링을 다운 받아서 연습했다.
*stl 파일을 포함, cura에서 지원하는 포맷의 모델링을 준비해야 한다.
메뉴에서 열기를 클릭하여 다운 받은 파일을 불러오고, 피사체를 클릭한다.
그러면 왼쪽에 있는 메뉴들이 활성화된다.
위의 스크린 샷은 실습을 다 해보고난 후에 찍은 거라 우하단이나 우상단은 초기와 다를 것이다.

왼쪽의 기능들만 잘 체크해주면 된다.
위쪽부터 위치/ 크기/ 회전/ 반전/ 등의 기능을 지원한다.

  • 위치: 되도록 가운데에 피사체를 놓아주는 것이 좋다.
  • 크기: 세부적인 조정은 cura에서 불가능하다. 모델링 툴에서 수정해야 한다.
  • 회전: 적층을 위한 효율적인 피사체의 배치를 위해 신경써서 사용해야 할 기능이다.
    드래그-15도 / 화살표 부분 클릭-90도 / shift를 누른 채로 드래그-1도씩 세부 조정
  • 대칭: 말그대로 대칭형태를 설정한다.

이 다음은 우상단에 위치한 프린팅 설정을 해줘야 하는데 이게 좀 많다.

  • 품질
    층 높이: 0.1mm ~ 0.25mm 사이로 설정한다. / 0.2mm로 설정.
    - 작게 설정할 수록 품질은 좋아지지만 출력시간이 오래 걸린다.


  • 벽 두께: 1mm로 설정.
    - 노즐 직경과 연관이 있다. 노즐 직경의 배수로 설정해주는 것이 권장된다.

  • 위 / 아래
    상하단 두께: 0.6mm로 설정.
    - 특이 하단은 층 높이와 연관이 있다. 층 높이의 배수로 설정하는 것이 권장된다.

  • 내부채움
    내부채움 밀도: 보통 20%~30%로 설정하는 것이 일반적이다. / 30%로 설정.
    - 3D printer의 가공방식 특성상 외적인 골격과 면으로 결과물이 나오고, 속은 비어 있다.
    - 이 빈 공간을 어느 정도 메우고 구조적인 안정을 주는 옵션이다.
    패턴: 삼각형으로 설정. (트러스 구조가 안정적)

  • 재료
    프린팅 온도: 노즐의 온도를 의미한다. 재료에 따라 적절한 수치를 입력한다. / 210도로 설정.
    빌드 플레이트 온도: 60도로 설정.

  • 속도
    프린팅 속도와 이동속도를 설정하는데, 이동속도란 가공 중 노즐이 움직이는 속도이다.
    이 옵션을 추가하기 위해서는 커스텀이 필요하다.
    동그라미 부분을 클릭하면 추가 옵션이 나온다.

    동그라미 부분의 이동속도에 체크해준다.
    프린팅 속도: 35로 설정.
    - 느려지면 퀄리티가 높아지지만 시간이 오래 걸린다.
    - 출력속도를 의미한다. 노즐에서 재료를 뿌려주는 속도다.
    이동 속도: 60으로 설정.
    - 마찬가지로 속도를 느리게 하면 퀄리티가 높아지지만 시간이 오래 걸린다.
    속도 옵션은 장비에 따라 적정 값에 차이가 있다.

  • 리트랙션 / 리트랙션 했을 때의 Z Hop / 프린팅 냉각 사용
    모두 체크표시를 해준다.

  • 서포트
    서포트 생성을 체크 하면 아래의 서포트 배치와 오버행 각도가 활성화 된다.
    - 가공 중 바닥에서 뜨는 부분을 지지해가며 가공하기 위한 일종의 지지대를 말한다.
    - 배치는 '어디에나'로 설정해주고 각도는 초깃값을 사용한다.
  • 빌드 플레이트 부착
    고정 유형을 의미한다.
    일반적으로 스커트나 브림을 사용한다. / 브림으로 설정.

이후 우하단의 슬라이싱 버튼을 누르면 좌표계가 반영되어 가공을 할 수 있는 상태로 변한다.
이를 SD카드에 저장하고, SD카드를 장비에 연결하여 제품을 가공하게 된다.


장비의 사용 준비와 재료의 교체등은 최상단의 유튜브 링크에서 직접 영상을 보는 것이 더욱 도움이 될 것 같다.

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