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Zortrax(조트랙스) 3D프린터에서 외부 필라멘트 출력 테스트
2017-05-30 01:54:52

Zortrax 3D프린터는 
Zortrax사에서 공급하는 아래의 전용 소재만 사용할 것을 권장해 왔습니다. 
Zortrax사 제공 전용 소재 : Z-ABS, Z-ULTRAT, Z-HIPS, Z-PETG, Z-GLASS, Z-PC-ABS, Z-ESD

전용 소재를 사용하면, Zortrax 전용 슬라이싱 프로그램인 Z-SUITE에서 사용하려는 소재의 종류만 선택하면, 사용자가 온도셋팅을 하지 않아도 프로그램이 알아서 온도셋팅을 내부적으로 해줍니다.
(좀 더 정확하게, 온도셋팅을 하는 메뉴자체가가 없어서, 사용자가 압출/베드 온도를 변경할 수 없습니다.)
이 외에도 retraction 같은 셋팅값을 사용자가 셋팅하지 않아도 알아서 내부적으로 셋팅을 해줍니다.
이러한 편의성때문에, 초보자가 출력을 해도 품질좋은 출력이 가능한게 장점이었습니다.
필수적인 조건만 사용자가 결정하면 세세한 건 Z-SUITE에서 알아서 셋팅을 해주기 때문이죠.

이런 정책을 고수해오던 Zortrax사가 얼마전에 외부 필라멘트를 사용할 수 있게 - 그동안 사용자가 조절할 수 없었던 압출/베드 온도, retraction, flow ratio 등을 조절할 수 있게 -  슬라이싱 프로그램인 Z-SUITE와 firmware를 업데이트하였습니다. 
Zortrax 사도 좀 더 개방적인 정책을 펼치려는 것 같긴 합니다. 
그동안 사용자들이 온도 조절을 해달라는 요청도 꽤 있었을 것이구요.

일반 데스크탑 3D프린터의 3요소라고 하면, 
3D프린터 장비(하드웨어), 소프트웨어(슬라이싱 S/W, firmware), 소재 이렇게 3가지를 들 수 있습니다. 이 3가지가 잘 맞아돌아가야 품질좋은 출력물을 안정적으로 출력할 수 있습니다.
그래서, 소재도 제조사가 권장하는 전용 소재를 사용하는게 좋습니다. 단점은 좀 비싸다는 거죠..쩝쩝...

아래 그림의 Material Group에서 External Materials(외부 소재들)을 선택하면 이러한 값들을 조정할 수 있는 화면으로 전환이 됩니다.

 

 

출력 품질 좋고, 출력실패율이 낮아서 좋은데, 다른 소재를 사용할 수 없었던 점이 아쉬웠는데, 이제 Zortrax 전용 소재 이외의 다른 소재도 출력을 할 수 있게 되었습니다.

참고로, 같은 ABS 필라멘트라고 해도, 제조사마다 원재료 배합비에 따라서 물성값이 약간씩 다릅니다.
이로인해 필라멘트의 녹는점도 약간씩 달라지게 됩니다. 
이러한 온도차이는 사용자의 3D프린터에서 여러번 테스트를 해서 최적의 압출온도를 찾으셔야 합니다.

저도 Zortrax M200 3D프린터에서 여러가지 필라멘트를 테스트해봤습니다.
모든 테스트에 레이어두께는 0.19mm로 셋팅하였습니다.
아직 최적의 압출온도를 찾았다고 말할 순 없을 것 같네요. 좀 더 테스트가 필요할 것 같습니다.

1. 많이들 사용하시는 PLA 필라멘트를 테스트해봤습니다.

아래 모델링의 원통은 곡선면을, 중간 정육면체는 직선면을, 사각뿔은 좁아지는 면을 보시면 됩니다.
좌측은 seam값이 보이는 면이고, 우측은 그 반대쪽 면입니다.

 

2. PC(PolyCarbonate) 소재를 테스트해봤습니다.
PC 는 플라스틱 소재중에서 가장 단단한 소재중의 하나이고, 대표적인 엔지니어링 플라스틱이며 절연성, 내충격성, 가공성 등 기계적 성질이 우수하여 각종 기계, 전기 제품에 많이 사용되죠.

 

 

PC 소재로 코끼를 만들어봤습니다.

 

3. Carbon Fiber PLA 소재를 테스트해봤습니다. 
정확하게는 PLA에 카본가루를 섞은거죠. 이 필라멘트는 만지면, 검은 카본가루가 손에 묻어나죠.
이 분야에서 유명한 Proto-Pasta 사의 Carbon Fiber PLA 소재로 출력을 해봤습니다.

 

4. Flexible filament를 테스트해봤습니다.
곡면과 직선면은 그런대로 괜찮은데, 얇고 가는 면은 형태가 좀 무너졌네요.
셋팅값을 달리하면서 테스트를 좀 더 해봐야 겠습니다.

참고로, 이 Flexible filament는 TPE나 TPU 보다 탄성이 적은 필라멘트입니다.
보우덴 방식의 FDM 3D프린터들은 flexible 소재를 출력하기가 어렵죠. 익스트루더의 Hotend와 coldend가 분리되어 있어서죠.
직결식의 경우도, 익스트루더 모터의 톱니바퀴와 필라멘트가 내려가는 관과의 간격에 따라서, flexible 소재를 출력하는데 애로사항이 있는 있습니다.
Zortrax 3D프린터는 직결식이고, 위에서 설명드린 부분에 약간 간격이 있어서 가장 잘 휘어지는 TPU 소재는 제대로 출력하기가 어려워 보입니다. TPE 정도까지는 테스트를 해봐야 겠습니다.

 


이외에 다른 플렉서블 필라멘트, 나일론 등 다양한 소재를 테스트해보려고 합니다.

다음에 기회가 되면 테스트 결과를 올리겠습니다.

이상입니다.

 

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