속 빈 SLA 3D프린팅 부품은 어느 방향에서 흡착이 생길까
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Formlabs의 SLA 기술 자료에 따르면 오목한 부분은 출력 중 컵처럼 흡착을 만들 수 있다.
SLA는 액체 레진을 빛으로 층층이 굳히는 3D프린팅 방식이다. 부품의 완성된 겉모양뿐 아니라, 층을 쌓는 동안 생기는 빈 공간과 각 층의 넓이가 방향 선택에 영향을 준다.
AI 개념 이미지: SLA 3D프린팅 부품의 기울기와 지지대, 속 빈 공간의 방향을 보여준다. 실제 장비나 출력물을 촬영한 사진은 아니다.
속 빈 레진 출력물의 흡착은 어디서 생기나
Formlabs는 PreForm에서 공동, 즉 안쪽의 빈 곳이 위를 향하면 출력물과 레진 탱크 사이에 공기가 갇힌다고 설명한다. 이때 생긴 흡착으로 부품이 달라붙었다가 떨어질 수 있다.
안쪽이 막힌 모델이라면 방향만 돌려 볼 일이 아니다. 자료는 설계 프로그램에서 빈 곳을 채우거나 배수 구멍을 추가해 출력 중 흡착을 줄이라고 안내한다.
빈 곳이 없어도 층의 넓이를 봐야 하는 이유
층이 쌓일수록 단면이 점차 넓어지는 배치 역시 흡착력을 만들고 출력 결함으로 이어질 수 있다. Formlabs는 이런 확장 구간을 피하도록 모델을 기울이고 가장 두꺼운 부분을 아래에 두라고 권한다.
새 층이 수축할 때마다 부품에 힘을 가하고, 힘이 쌓이면 부품이 휘거나 지지대에서 떨어질 수 있다.
자료의 내부 상자 형상은 플랫폼과 평행하게 놓으면 어느 층에서 단면적이 갑자기 커져 뒤틀릴 수 있다. Formlabs는 그 형상을 수평에서 45° 기울여 층 사이 단면적 변화를 줄이는 방법을 제시한다. 이 각도는 해당 사례의 배치 방법이다.
기울이는 축도 살펴볼 만하다. Formlabs의 Form 2 프린터 베이스 사례에서는 거의 평평하게 놓거나 한 방향으로만 기울인 부품이 크게 말릴 수 있었지만, X축과 Y축 양쪽으로 기울이자 뒤틀림이 크게 줄었다.
기울였다고 해서 지지대 배치까지 끝나는 것은 아니다. 넓은 면을 플랫폼에 대해 완만하게 기울이면 지지대가 부족할 때 긴 축의 양끝이 말릴 수 있다. 이 경우 자료는 부품을 더 세우거나, 그럴 수 없다면 지지대 접점을 촘촘하고 고르게 놓으라고 권한다.
평평한 바닥은 플랫폼에 붙일까
평평한 면이 있는 부품에는 다른 선택도 있다. Formlabs는 가능하면 그 면을 빌드 플랫폼에 직접 붙여 출력하라고 권한다. 이 방식은 일반적으로 지지대를 적게 쓰면서 뒤틀림과 수축도 가장 적다. 바닥 면 가장자리의 작은 모따기는 출력 후 분리에 도움이 될 수 있다.
대신 직접 붙은 바닥층은 플랫폼이 수축을 억제해 XY 방향, 곧 바닥 면을 따라 치수가 커지는 경우가 많다. 그 면이 다른 부품과 정확히 맞아야 한다면 모델 치수를 조정해야 할 수 있다. 따라서 바닥이 평평하다는 사실만으로 방향을 확정하기는 어렵다.
방향 하나로 두 문제를 함께 해결할 수 있을까
자료 속 케이스의 권장 방향은 수축과 뒤틀림을 줄이지만, 흡착을 일으킬 수 있는 컵 형태도 만든다. Formlabs는 관련 표면 결함을 피하도록 배수 구멍을 추가하라고 한다.
케이스처럼 뒤틀림을 줄이는 방향이 컵 형태를 만든다면, 아이컨택은 그 배치를 유지하면서 배수 구멍을 설계에 반영하는 것이 합리적이라고 본다.
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