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Zortrax(조트랙스) M300 3D프린터 리뷰 및 출력 테스트 2편
2016-12-08 01:17:12

2편에서는 출렬 품질 테스트를 해보기 위해, 해외에서 3D프린터 출력품질 테스트를 하는 방법으로, Tom's Guide와 Make: Magazine에서 시행하는 3D프린터 출력 테스트를 Zortrax M300 3D Printer대상으로 출력품질을 테스트 해보겠습니다.

출력조건은 아래와 같습니다.
사용 필라멘트 : Zortrax M300용 정품 필라멘트(Z-HIPS) 색상은 Grey, Natural White를 사용
레이어 두께(Layer Thickness) : 0.19mm
내부채움(infill) : Low (Cura기준으로 보면, 15~20%정도)
후가공 : 안함

1. Tom's Guide 테스트 방법
1) 로뎅의 생각하는 사람(Thinker) 스캔한 모델링 데이터 출력테스트

 

 테스트는 어깨 부분의 곡선부분이  출력이 되는지근육들이  표현이 되는지를 보는 것입니다.
M300에서는 출력품질을 3단계(Draft Normal, High)로 선택할 수 있습니다. 
High로 출력한 게 품질이 더 좋네요.

 

 

2) 연성기어 세트(Planetary Gears Set)
복잡한 기기를 파트별로 출력해서 조립이 되고작동이 되는지를 테스트하는 겁니다.
출력물의 크기를 가늠해보시라고, 종이컵을 옆에 놓았습니다. 
조립도 잘 되고, 작동도 잘 됩니다.

 

3) 복잡한 별모양의 구조물을 출력하는 테스트
Tom's Guide에서 테스트한 모델링 파일을 못 찾아서, 아래의 구조물로 대체했습니다.
Tom's Guide의 테스트 모델보다, 뾰족한 꼭지들의 각도가 더 날카롭기 때문에, 아래 출력물의 구조가 Tom's Guide에서 테스트한 것보다 출력 난이도가 더 높다고 보셔도 될 것 같습니다.

 

 

2. Make: Magazine 테스트 방법
아래 링크는 테스트하는 방법을 설명한 Make: Magazine의 기사입니다. 

 

http://makezine.com/2014/11/07/how-to-evaluate-the-2015-make-3dp-test-probes/


이 테스트는 전반적인 시스템(3D프린터 기계, 소프트웨어, 소재)의 성능을 측정하는 방법입니다.
그리고, 이 테스트는 테스트 항목별로 점수를 매길 수 있습니다. 즉, 다른 프린터와 점수로 비교할 수 있게 테스트를 만든겁니다.

Dimensional Accuracy (치수 정확도)
아래의 출력물에 6 개의 크기가 다른 원이 있는데요. 이 원들의 직경을 X,Y축방향으로 측정하여 오차가 얼마나 있는지를 측정하는 테스트입니다.
X,Y 방향으로 측정한 값의 차이가 프린터의 백래시(backlash) 크기를 의미합니다.

Make: Magazine에서는 아래와 같이 점수를 준다고 합니다.
1점, 평균값이 0.4mm보다 크면.
2점, 평균값이 0.4 ~ 0.3mm.
3점, 평균값이 0.2 ~ 0.3mm.
4점, 평균값이 0.1 ~ 0.2mm.
5점, 평균값이 0 ~ 0.1mm. 

아래 사진의 6개의 크기가 다른 원을 디지털 버니어 캘리퍼스로 측정했습니다.
평균값이 0.075mm 가 나왔습니다.

 

Bridging Performance
서포트 없이 얼만큼의 길이를   있는지쳐지는 현상등을 체크하는 테스트입니다.
사용하는 소재의 물성에 따라서 결과치가 달라질 수 도 있을 겁니다.

1점 : 어느 것 하나라도 연결이 안됐을때,
2점 : 가장 긴 상단의 2개만 연결이 안됐을때
3점 : 연결은 다 성공했지만, 연결된 (주변/외곽등)부분이 떨어졌을때(쳐졌을때)
4점 : 가장 짧은 하단의 2개가 연결된 (주변/외곽등)부분이 떨어지는(쳐지는) 현상없이 연결됐을때
5점 : 모두 다 연결된(주변/외곽등)부분이 떨어지는(쳐지는) 현상없이 연결됐을때
(2mm이하로 떨어지는(쳐지는) 것 까진 성공으로 봐준답니다.)

 

Overhanging Performance
30, 45, 60, 70 각도에서쳐짐현상필라멘트 분출 흔들림(wobbling extrusions), 내부채움(infill) 잘되는지를 확인하는 테스트입니다.

점수를 매기는 기준은 아래와 같습니다.
1점 : 어느 각도에서건 하나라도 형태가 제대로 만들어지않았을 때,
2점 : 형태는 만들어졌는데, 60,70도 각도에서 필라멘트가 쳐지고, 내부채움(infill)이 제대로 안됐을때,
3점 : 70에서만 필라멘트가 쳐지거나 떨어지는 현상이 있을때
4점 : 모든각도에서 필라멘트 쳐짐,떨어짐이 없고, 60,70도의 경우, 30,45도 각도와 약간의 차이가 있을때,
(경사가 급한, 60,70도의 경우, 경사가 낮은 각도만큼 필라멘트 적층이 잘되기 어렵기때문입니다.) 
5점 : 모든 각도에서 거의 차이가 없이 출력이됐을때,

 

Negative Space Tolerances
아래 테스트는 아래 그림과 같이 크기가 다른 홀과 고정핀을 함께 출력해서 원기둥이 몇 개나 손으로(기구사용하지 않고) 뽑히는지를 테스트하는 것인데, 얼마나 정밀하게 출력됐는지를 테스트하는 겁니다.
점수는 아래와 같이 줍니다.
0점 : 하나도 안뽑히면,
1점 : 0.6mm 하나만 뽑히면,
2점 : 0.6mm, 0.5mm 두 개만 뽑히면,
3점 : 0.6, 0.5, 0.4mm 3개만 뽑히면,
4점 : 0.6, 0.5, 0.4, 0.3mm  4개가 뽑히면,
5점 : 5개 다 뽑히면

 

Fine Positive Space Features Performance
조그맣고뾰족한 첨탑을 얼마나 정밀하게  만드는지를 테스트 하는 겁니다
 생각에는 프린터의 extruder 토출량 컨트롤과 retraction기능도 함께   있지않을까 싶네요.

아래 모델의 크기를 가늠해보시라고 종이컵을 놨는데요. 모델의 크기가 상당히 작아서 쉽지 않은 테스트라 생각됩니다.
점수는 아래와 같이 줍니다.
1점 : 소재의 압출(flow)에 따라 익스투러더 막힘/토출량 부족등의 이유로 첨탑이 만들어지지 못하면,
2점 : 첨탑은 만들어졌지만, 거미줄이 많이 생기면,
3점 : 거미줄로 연결되는게 약간있는 상태로 첨탑이 만들어졌지만, 토출량 부족/과다로 인해 형태가 제대로 안만들어진 경우
4점 : 거미줄없로 연결됨 없이 첨탑이 만들어졌지만, 압출량에 문제가 있는 경우
5점 : 거미줄로 연결됨 없고, 토출량 이슈로 울퉁붕퉁하지 않게 첨탑이 잘 만들어졌을때 

 

Mechanical Resonance in XY
XY축의 기계적인 공명현상을 측정하는 겁니다. 
출력된 벽면의 잔물결, 삽입물들을 확인합니다.
XY 지지대의 공명현상선형 압출시의 적층제어레이어변경시의 적층제어를 측청하는 테스트입니다.(번역을 했지만, 어렵네요^^; 그냥 벽면이 매끄럽게 잘 나오는지를 테스트하는 겁니다.)
이 공명테스트는 정량적인 측정이 어려워서, 성공/실패 테스트로 합니다.
점수는 아래와 같습니다.

0점 : 벽면 코너의 울퉁불퉁한게 있거나, 벽중간에 삽입물같은게 끼면, 실패
2점 : 벽면이 울퉁불퉁하지 않으면, 통과

 



Mechanical Resonance in Z
Z축의 기계적인 공명테스트입니다.
0점 : 출력상단부의 눈에 띄는 레이어 결함 수평면이 울퉁불퉁한게(이랑이) 드러나 보이면, 실패
2점 : Z축방향(높이)으로 레이어 결함이 없으면, 성공

 


Make : magazine 다른 테스트는
2015년도에 Make: 에서 3D프린터 테스트용으로 만든 모델링데이터입니다.
테스트 용도로 제작한 MakerFaire_PIP_Supports.stl 파일을 출력해서,
머리, 팔, 다리의 모든 관절을 움직에게 하는 겁니다.
출력물의 크기가 크지않아서, 이것도 그리 쉽지 않습니다.^^
프린터의 정확도가 좋지 않으면, 출력후에 관절들을 움직이게 만들다가 잘 부러집니다.

 

 

아래 링크에서 Make: Magazine의 테스트 모델링 파일( MakerFaire_PIP_Supports.stl)을 다운받으실 수 있습니다.
http://www.thingiverse.com/MAKE/collections/2015-test-prints-make-annual-guide-to-3d-printing

 

 

Make: 매거진의 테스트 항목들은 꽤나 까다롭습니다.

Tom's Guide의 테스트 방법보다 더 가혹합니다만, 3D프린터의 성능을 여러가지 기계적인 성능테스트를 통해서  알 수 있는 나름대로 정밀한 테스트이고, 점수를 매길 수 있는 시스템까지 만들었습니다. 
그래서, 제 개인적으로는 더 신뢰가 가네요.
점수는 저의 주관적인 관점이 들어갈 수 있어서, 제가 여기서 점수를 매기지는 않았습니다. 이 글을 보시는 분들의 개인적인 판단에 맡기겠습니다.

 

 

 이상으로 Zortrax M300 3D프린터의 출력 테스트를 마칩니다.

3D프린터가 있는 분들은 Make 매거진의 테스트 파일들을 다운로드받아서 출력테스트를 해보셔도 재밌을 같습니다.

이상입니다.

 

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