3D 프린터 도해(다이어그램)

아래 이미지는 베드가 Y 방향으로 앞뒤로 움직이고 핫엔드가 X 방향으로 좌우로 움직이는 카르테시안 구성의 프린터로, 인기 있는 Bambu Lab A1, Creality Ender 3, Prusa MK4 프린터와 유사합니다.

베드 슬링거 프린터 다이어그램

1. Z 캐리지: 이 부분은 Z 로드와 나사봉/리드스크류 둘 모두에 연결됩니다. 리드스크류는 연결된 스테퍼 모터에 의해 회전하고, 그에 따라 X 캐리지가 위아래로 이동합니다. 보우덴 기계에서는 이곳에 익스트루더가 부착되는 경우가 많습니다.

2. X 엔드스톱: 이것은 홈으로 복귀할 때 핫엔드가 멈추도록 알려주는 장치입니다. 이 그림에는 보이지 않지만 동일한 기능의 Y 및 Z 엔드스톱도 있습니다(단, Z 엔드스톱은 자동 베드 레벨러로 대체될 수 있습니다).

3. 빌드 플레이트: 이것은 유리, PEI 또는 기타 형태의 빌드 플레이트일 수 있습니다. 출력물이 이 표면에 붙습니다.

4. 노즐: 필라멘트는 가열된 노즐을 통과하며 출력물을 형성합니다. 노즐은 다양한 직경의 구멍으로 제공되며, 구멍이 작을수록 디테일이 섬세합니다. 노즐 직경은 보통 0.15mm에서 1.2mm까지이며(때로는 SuperVolcano 같은 핫엔드에서는 더 굵을 수 있음), 황동, 경화강, 루비 팁 등으로 제공되며 재질이 더 견마모성 있고 가격이 높아집니다.

5. X 캐리지: 여기에 핫엔드(및 다이렉트 익스트루더를 가진 프린터의 경우 익스트루더)가 부착됩니다. X 캐리지는 X 로드와 벨트에 연결되어 핫엔드를 X 방향으로 이동시킵니다. 이 캐리지는 매우 단단히 고정되어 있어야 하며 흔들림이 없어야 합니다.

6. 익스트루더: 필라멘트를 노즐로 공급하는 장치입니다. 이 예에서는 기어가 없는 다이렉트 익스트루더를 보여줍니다. 기어드 익스트루더는 기어비가 있어 스테퍼 모터에 가해지는 부담을 줄이고 토크를 기계적으로 증대시켜 필라멘트를 더 빠르게 공급할 수 있게 합니다. 익스트루더는 스테퍼 모터에 연결된 톱니 드라이브가 필라멘트를 베어링에 눌러서 공급하는 구조입니다. 이 베어링을 다른 톱니 드라이브로 대체한 듀얼 드라이브 익스트루더도 있습니다. 이 익스트루더는 보우덴 방식에서는 Z 캐리지에 장착될 수도 있습니다.

7. 익스트루더 스테퍼 모터: 익스트루더 스테퍼는 회전하여 필라멘트를 익스트루더로 밀어 넣습니다. 보우덴 구성에서는 이 모터가 Z 캐리지에 배치됩니다. E-steps를 설정할 때 제어하는 것이 바로 이 모터입니다. 기어드 익스트루더를 사용하면 기계적 이점을 통해 이 스테퍼 모터에 가해지는 부담을 줄여 익스트루더 모터의 스킵이 줄고 더 높은 E-steps 값을 얻을 수 있습니다. 프린터를 직접 제작한 경우 열 분산을 위해 히트싱크를 부착하는 것이 현명합니다. 직접 장착 방식에서는 이 추가 무게 때문에 보우덴 방식을 선호하는 이유가 될 수 있습니다.

8. X 캐리지 벨트: 이 벨트는 X 캐리지에 연결되어 스테퍼 모터를 통해 X 방향으로 좌우로 이동시킵니다. Z 흔들림을 줄이기 위해 이 벨트는 만졌을 때 팽팽하고 탄성이 있어야 합니다.

9. Y 스테퍼 모터: 이 스테퍼 모터는 Y 캐리지 벨트를 제어하여 베드를 Y 방향으로 앞뒤로 움직입니다. 이러한 구성은 카르테시안 기계에서만 볼 수 있습니다. CoreXY 구성에서는 각 모터가 서로 의존적으로 X와 Y 축을 모두 이동시키므로 별도의 “Y 스테퍼 모터”가 없습니다.

10. Y 캐리지 벨트: 이 벨트는 빌드 플레이트에 연결되어 Y 스테퍼 모터에 의해 제어되며 반대편에 베어링에 자유롭게 회전하도록 장착됩니다. X 캐리지 벨트와 마찬가지로 이 벨트도 만졌을 때 팽팽하고 탄성이 있어야 합니다.

11. Y 스무스 로드: 이 로드는 Y 캐리지가 베어링을 통해 부착되는 매끈한 로드입니다. 빌드 플레이트가 덜덜거리거나 걸리지 않고 부드럽게 앞뒤로 이동하도록 도와줍니다. 이 로드는 빌드 플레이트가 저항 없이 움직일 수 있도록 화이트 리튬 그리스를 발라 윤활해야 합니다. 특정 기계에서는 이들을 레일 시스템이나 롤러가 있는 알루미늄 익스트루전으로 대체할 수 있습니다.

12. 액티브 냉각 팬: 이 팬은 레이어가 쌓이는 동안 출력물을 냉각하는 데 사용됩니다. 특히 PLA를 포함한 특정 재료로 깨끗한 출력을 얻기 위해 매우 중요합니다. 다만 일부 재료에서는 층간 접착력이 떨어질 수 있으므로 슬라이서 설정에서 팬을 켜기 전에 사용하는 재료를 확인해야 합니다.

13. Z 스테퍼 모터: 일부 기계에는 Z 스테퍼 모터가 하나만 있는 경우도 있지만 이 예에서는 듀얼 스테퍼가 있습니다. 이 스테퍼 모터는 Z 리드스크류(또는 가는 나사봉)를 회전시켜 Z 캐리지(사진의 1번에 연결된 부분)를 통해 X 및 Z 캐리지를 위아래로 이동시킵니다. CoreXY 기계에서는 핫엔드 대신 빌드 플레이트를 위아래로 이동시키므로 다릅니다.

14. 핫엔드의 히터블록: 이 부품은 핫엔드에서 가열되는 부분으로 히터에 부착됩니다. 아래에는 노즐이, 위에는 배럴(그 사이에 히트브레이크 있음)에 연결됩니다. 배럴에는 항상 히트 크립을 방지하기 위해 팬이 불어줘야 하지만 이 그림에는 팬이 표시되어 있지 않습니다.

15. X 스무스 로드: 이 로드는 베어링을 통해 X 캐리지에 연결되는 매끈한 로드입니다. 핫엔드가 덜덜거리거나 걸리지 않고 좌우로 부드럽게 이동하도록 도와줍니다. 이 로드는 캐리지가 저항 없이 움직일 수 있도록 화이트 리튬 그리스를 발라 윤활해야 합니다. 특정 기계에서는 이들을 레일 시스템이나 롤러가 있는 알루미늄 익스트루전으로 대체할 수 있습니다.

16. Z 스무스 로드: 기계에는 이 로드가 한 개만 있을 수도 있지만 위 사진에는 두 개의 Z 스무스 로드가 있습니다. 이 로드들은 Z 캐리지가 베어링을 통해 부착되어 Z 캐리지가 덜덜거림 없이 위아래로 부드럽게 이동하도록 합니다. X 및 Y 스무스 로드와 마찬가지로 베어링과의 마찰을 최소화하기 위해 윤활 상태를 유지해야 합니다. 또한 특정 기계에서는 이들을 레일 시스템이나 롤러가 있는 알루미늄 익스트루전으로 대체할 수 있습니다.

17. Z 리드스크류(또는 나사봉): 이들은 직경이 5mm에서 10mm까지인 나사봉이며, 8mm가 가장 흔한 것으로 보입니다. 많은 기계는 하나만 사용하지만 듀얼 리드스크류가 있을 때 더 일관된 결과를 얻을 수 있었습니다. 이들은 Z 스테퍼 모터에 의해 회전하여 Z 캐리지에 나사처럼 물려 Z 및 X 캐리지를 위아래로 이동시킵니다. 기능적으로는 X 및 Y 캐리지의 벨트와 유사한 역할을 합니다. Z 방향에는 더 많은 무게가 실리고 이동이 덜 빈번하기 때문에 나사봉을 사용합니다. 일반적으로 리드스크류가 두꺼울수록 더 좋습니다. 얇은 5mm 나사봉은 휘어지기 쉽고 3D 프린터에서 오래 가지 못할 수 있습니다.