3D 프린팅: 제작 공정별 두께의 중요성

‘가장 얇게 프린트하려면 몇 mm까지 가능한가요?’

‘두께가 어느 정도 되면 프린트할 수 있나요?’
 

크렐로에서 가장 많이 문의하시는 부분 중에 하나가 출력 두께에 대한 내용입니다.
3D 모델링할 때는 문제가 없는데, 왜 실제로 출력을 할 때는 두께로 인한 문제가 생길까요?
많은 분들이 궁금해 하시는 만큼, 여러 예시를 통해 알아 보도록 하겠습니다.

1. 두께의 중요성

SLA 0.3mm 두께로 제작할 경우 오른쪽 사진과 같이 제대로 출력이 되지 않습니다.

모델의 두께는 출력의 안정성을 결정짓는 핵심 요소입니다. 너무 얇은 부분은 쉽게 변형될 위험이 있으며, 너무 두꺼운 부분은 불필요한 재료 소모량이 많아 비용이 높아지는 경우가 생깁니다. (이 때 모델 형상에 따라 가능한 경우 모델 내부 비움 처리 안내를 드립니다) 최상의 제조 서비스를 경험하시기 위해서 최적의 두께를 잘 설정하는 것이 아주 중요합니다

* 벽 두께에 대해서는 모델 검토 결과로도 모델 형상 특성상 이 부분을 감안하셔서 제작 진행하실 수 있다는 ‘주의 필요’ 또는 너무 얇아서 이 두께로는 제작할 수 없다는 ‘제작 불가’ 안내를 드립니다.

평소 어느 정도 두께로 모델링 작업을 해야 출력이 가능할지 궁금하셨던 분들께 실물 사례와 함께 확인하실 수 있도록 크렐로 기본 샘플 모델로 비교를 진행해 보겠습니다.

2. 크렐로 샘플 모델을 통한 SLA 3D 프린팅 벽 두께 비교하기

아래 모델은 크렐로에서 자체적으로 활용하는 샘플 모델입니다. 시제품 제작에 가장 자주 활용되고 고객분들이 많이 선택하시는 3D 프린팅 SLA 방식으로 실제 출력 사례를 한 눈에 비교해 보겠습니다.

주변 지지벽이 없는 경우 : 각 사진에서 1번 마커(0.3mm)와 3번마커(0.8mm)를 비교해보면,  1번마커(0.3mm)의 벽은 너무 얇아서 휘는 현상이 발생고 벽으로 기능하기에 충분하지 않음을 확인할 수 있습니다. 반면, 3번마커(0.8mm)의 경우 충분한 벽의 기능을 할 수 있는 것으로 확인할 수 있습니다. 

주변 지지벽이 있는 경우 :  각 사진에서 2번 마커(0.4mm)와 4번마커(0.4mm)를 비교해보면,  동일한 두께임에도 2번마커는 변형이 발생하는 것을 확인 할 수 있으나, 4번 마커는 변형이 상대적으로 발생하지 않은 것을 확인할 수 있습니다. 

홀(Hole) 표현 : 5번 마커를 기준으로 흰색레진과 검정레진 두 이미지를 비교해 보면, 흰색 레진에는 가장 작은 홀이 막혀서 출력된 것이 보입니다.

안전한 출력을 위한 3D 프린팅 두께 Tip! 

일반적으로 0.3mm 이상 0.8mm 미만으로 3D 프린팅을 원하실 경우 높은 확률로 변형이 발생합니다. 또한 이 두께는 서포터를 제거하는 과정에서 파손될 확률도 매우 높습니다. 따라서 최소 0.8mm, 안전하게는 1mm 이상으로 모델링을 진행해 주시면 디자인한 바와 최대한 동일한 출력물을 받아보실 수 있습니다.

3. 소재별 권장 최소 벽 두께

3D 프린팅 공정으로 제작 원하실 경우 예시로 든 유사ABS 레진 외에도 다양한 프린팅 기술과 소재가 있습니다. 아래 예시 이미지를 통해 각 소재 및 공정별로 두께에 따라 어떤 느낌으로 출력되는지 확인해 보겠습니다. 
*크렐로 홈페이지 설계 가이드에서도 관련 내용에 대해 확인하실 수 있습니다.

상단 좌측 : SLA 유사ABS 흰색레진 / 상단 우측: SLA 유사ABS 검정레진
하단 좌측 : MJF 나일론(PA12) / 하단 우측 : SLM

최소 벽두께(주변벽 지지)

최소 벽 두께(단독)

4. 사이즈에 따른 벽 두께

위의 두 출력물은 적절한 두께로 모델링하지 않아 변형이 발생한 사례

공정이나 재료별로 필요한 벽 두께는 달라질 수 있지만, 추가적으로 고려해야 하는 부분이 모델 사이즈입니다. 위 예시 이미지에서도 확인할 수 있듯이, 얇고 넓은 구조물(자, 그릇, 가면, 넓은 판자 등)을 제작하는 경우 설계 실수가 많이 발생합니다. 두께 지정이 잘못될 경우 수축이나 변형이 발생하거나, 출력이 제대로 되지 않을 수 있습니다. 

SLA 레진 출력물을 예시로, 권장 최소 벽 두께 정보

이번 포스팅을 통해 알려드린 내용을 참고하여 모델링하시면 모델 검토에 소요되는 시간을 최소화하고, 원하시는 3D 프린팅 부품을 빠르게 제작하실 수 있습니다. 추가 문의가 필요하신 경우 언제든지 1:1 문의란으로 말씀해 주세요. 이상 온라인 제조 서비스 크렐로입니다.