인쇄 속도

속도 설정의 핵심 개념

3D 프린팅의 인쇄 속도는 하드웨어 성능, 재료 특성 및 슬라이서 설정에 의해 결정됩니다. 주요 요소는 노즐 직경, 핫엔드 유량 용량, 캘리브레이션, 그리고 프린터 운동학 (예: Cartesian, CoreXY, Delta). 속도와 품질의 균형을 위해 이러한 요소들이 어떻게 상호작용하는지 이해해야 합니다.

기계 운동학 및 속도 잠재력

CoreXY vs. Cartesian vs. Delta

• CoreXY: 동기화된 벨트 시스템을 사용해 프린트헤드를 가볍게 이동시켜 높은 가속도(3000+ mm/s²)와 최대 300 mm/s 까지의 속도를 최소한의 아티팩트로 구현합니다.

• Delta: 가벼운 암(arm)은 빠른 방향 전환을 가능하게 해 키가 큰 출력에 이상적이지만, 저가형 모델에서는 보우덴 익스트루더에 의해 제한됩니다.

• Cartesian: 전통적인 베드-플링거 설계는 고속에서 관성으로 어려움을 겪지만, 세부 표현이 중요한 출력에서는 여전히 신뢰할 수 있습니다.

핵심 통찰: CoreXY와 Delta 시스템은 이동 질량이 적어 속도에 유리하고, Cartesian 프린터는 속도보다는 단순함을 우선시합니다.

슬라이서 속도 설정 설명

중요한 매개변수

1. 기본 인쇄 속도:

   • 전체 압출 움직임을 제어합니다(일반적으로 40–100 mm/s).

   • 과도한 속도 변경으로 언더익스트루전이나 층 이동이 발생하지 않도록 점진적으로 (+5–10 mm/s) 조정하세요.

2. 구간별 속도:

   • 인필: 효율성을 위해 기본 속도와 일치시킵니다.

   • 외벽: 다음으로 줄이세요 50–75% 기본 속도의 비율로 표면을 더 부드럽게 합니다.

   • 첫 층: 다음으로 설정하세요 15–25 mm/s (또는 50% 기본 속도의 비율) 접착을 보장하기 위해.

   • 이동(트래블): 다음으로 올리세요 150+ mm/s (보우덴 시스템이 더 높은 속도를 잘 처리합니다).

3. 부피 유량(Volumetric Flow Rate):

   • 공식: 유량(mm³/s)=노즐 직경(mm)×레이어 높이(mm)×속도(mm/s).

   • 예시: 0.4mm 노즐, 0.2mm 레이어 높이, 100 mm/s의 경우 필요 유량은 8 mm³/s.

   • 핫엔드 한계: 표준 V6 핫엔드는 최대 약 12 mm³/s이며, Volcano 스타일은 25+ mm³/s.

하드웨어 한계와 해결책

익스트루더 유형

• 기어드 익스트루더: 필라멘트 그립을 향상시켜 더 빠른 속도(e.g., 노즐 직경의 300×)를 가능하게 합니다.

• 다이렉트 드라이브: 유연한 필라멘트에 더 적합하지만 질량이 증가해 가속도를 제한합니다.

노즐 및 레이어 높이

• 경험적 규칙: 인쇄 속도 ≤ 노즐 직경의 100× (예: 0.4mm 노즐에 대해 40 mm/s). 이것은 구형 기본 프린터에 대한 출발점에 불과하며, 좋은 부품을 갖춘 최신 기계는 훨씬 빠르게 인쇄할 수 있습니다.

• 레이어 높이: 중간 범위 높이(약 노즐 직경의 50%)가 속도와 디테일의 균형을 이룹니다.

가속도 및 저크 설정

• 가속도: 프린터가 목표 속도에 도달하는 속도를 제어합니다.

  • 높은 값(3000+ mm/s²): 인쇄 시간을 줄이지만 고스팅/링잉 위험이 있습니다.

  • 신형 프린터: 진동 보정 기능이 있는 신형 기계는 고스팅/링잉 효과를 줄여 최대 20,000 mm/s²까지 인쇄할 수 있습니다.

  • 낮은 값: 속도 희생을 통해 표면 품질을 개선합니다.

• 저크(Jerk): 방향 전환 시 순간 속도 변화를 제어합니다.

  • 일반 범위: 10–20 mm/s (Delta/CoreXY는 더 높음).

참고: 작은 출력물은 가속 거리 한계로 인해 높은 속도에서 이득을 보지 못할 수 있습니다.

속도 최적화를 위한 실무 워크플로우

1. 기준 캘리브레이션:

   • 사용하는 재료에 대해 제조업체가 권장하는 속도로 시작하세요.

   • 인쇄물로 온도 타워 그리고 속도 테스트 모델 을 인쇄해 한계를 파악하세요.

2. 구간 우선순위 지정:

   • 인필 및 이동 속도를 최대화하세요.

   • 품질을 위해 외벽과 첫 층은 느리게 하세요.

3. 부피 유량 모니터링:

   • 슬라이서 설정이 핫엔드 성능과 일치하는지 확인하세요(예: Bambu Lab X1C는 32 mm³/s).

4. 기계 조정:

   • 벨트를 조이고 로드를 윤활해 고속에서의 덜컹거림을 줄이세요.

   • 요구량이 많은 재료에는 고유량 노즐(예: CHT, Volcano)로 업그레이드하세요.

일반적인 문제 해결

• 언더익스트루전: 핫엔드 온도를 올리거나 속도를 줄이세요.

• 고스팅/링잉: 가속도/저크를 낮추거나 입력 성형(input shaping, Klipper)을 설치하세요.

• 접착 실패: 첫 층 속도를 늦추고 베드 온도를 올리세요.