SS316L 금속 3D프린팅의 벽 두께·돌출부·분말 배출구 설계 기준
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SS316L 부품의 벽을 얇게 그리면 어디까지 출력할 수 있을까? Materialise의 금속 3D프린팅 기술 자료가 제시하는 답은 최소 벽 두께와 구조용 권장 두께를 구별하고, 돌출부가 놓일 방향까지 함께 보는 것이다.
AI 개념 이미지: SS316L 금속 3D프린팅 부품의 벽, 돌출부 지지대와 내부 분말 배출구를 보여준다. 실제 장비나 제품의 사진은 아니다.
SS316L 금속 3D프린팅 벽 두께의 기준
금속 3D프린팅은 디지털 파일을 따라 부품을 한 층씩 쌓는 공정이다. Materialise가 설명하는 SS316L 공정에서는 분말이 층마다 녹고 굳고 식는 동안 열에 의한 응력이 생긴다. 설계가 이 과정에 맞지 않으면 변형이나 제작 실패로 이어질 수 있다.
벽 두께는 한 표면에서 맞은편 표면까지의 거리다. Materialise 지침의 최소 벽 두께는 Standard 등급 1mm, Performance 등급 0.5mm다. 두 수치는 각 등급에서 제시하는 출력 최소값이므로 구조를 이루는 벽의 목표치로 바로 읽어서는 곤란하다.
실제로 적용할 수 있는 최소 두께는 부품 형상과 크기에 따라 달라진다. Materialise가 구조용 벽이나 형상에 2mm를 권장하는 이유다. 반대로 두꺼운 부분은 내부 응력을 키워 변형이나 불안정한 제작 과정으로 이어질 수 있다고 설명한다.
벽의 두께만큼 모서리의 형태도 살펴야 한다. Materialise는 모서리를 최소 반지름 3mm로 둥글게 처리하고, 날카로운 모서리와 재료가 크게 뭉치는 형상을 피하라고 권장한다.
돌출부의 방향이 지지대를 바꾼다
부품을 제작판 위에 어느 방향으로 놓느냐에 따라 표면의 기울기가 달라진다. Materialise에 따르면 제작판과 이루는 각도가 45° 미만인 표면은 품질이 나빠지는 경향이 있다. 특히 같은 각도의 벽이나 돌출부는 제작 오류를 피하려면 대체로 지지대가 필요하다.
지지대는 부품과 함께 출력해 제작판에 붙잡아 두는 구조물이다. 내부 응력을 흡수해 변형을 막는 역할도 한다. 제작 뒤 제거하고 샌드블라스팅하지만 접촉 흔적이 남을 수 있으므로, 표면을 보여 주거나 다른 부품과 맞대는 면은 지지대가 닿을 위치를 살펴볼 만하다.
속 빈 형상에는 분말이 나갈 길도 필요하다
속을 비운 부품에는 미사용 분말을 꺼낼 개구부가 필요하다. Materialise는 이런 부품에 최소 1mm의 벽과 지름 3mm 이상의 개구부를 적어도 하나 권장한다. 내부가 크거나 복잡하다면 더 큰 구멍 여러 개가 필요하며 지름 7mm를 선호한다.
빈 공간이 길고 복잡한 통로, 즉 내부 유로로 이어진다면 통로의 크기도 따져야 한다. Materialise에 따르면 유로가 길고 복잡할수록 유지해야 할 최소 지름이 커지며, 이런 경우 CAD에 그린 형상대로 출력된다고 항상 보장할 수 없다. 배출구가 있어도 내부 통로 자체가 설계대로 나올지는 별개의 문제다.
그런 형상일수록 벽 두께를 정하는 단계에서 출력 방향과 분말 배출 경로를 함께 그려 보는 편이 실용적이다.
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