3D 프린터 101 - #1. 용어 설명

안녕하세요. 3D 프린터 입문을 위해 이 글을 보러 오신 모든 분들을 환영합니다.

용어 설명

3D 프린터와 관련된 정보들을 알려드리기 전에, 몇 가지 용어들을 설명드리려고 합니다.

'FDM' 3D 프린터와 'DLP' 3D 프린터

FDM 3D 프린팅과 DLP 3D 프린팅

FDM은 Fused Deposition Modeling의 약자로, 우리가 가장 쉽게 접할 수 있는 방식의 3D 프린터입니다. 와이어처럼 가공된 열가소성 재질의 플라스틱을 익스트루더를 이용하여 높은 온도로 가열된 노즐에 집어넣어 압출을 합니다. 압출된 재료로 선을 그으면 면이 형성되고, 그러한 면들을 쌓아나가면 3차원의 입체 모델을 만들 수 있습니다.

DLP는 Digital Light Processing의 약자로, 물리적으로 움직이면서 적층을 하는 FDM 방식과는 다르게 빛을 이용하여 적층을 하기 때문에 더 작고 정교한 모델을 출력할 수 있습니다. 때문에 피규어, 미니어처 등의 작지만 정교해야 하는 물체를 출력하는데 주로 사용됩니다. 재료로는 특정 자외선 파장에 반응하는 광경화성 레진을 사용하여 한 번에 한 층씩 쌓아 올리면서 3차원의 입체 모델을 만드는 것이 특징입니다.

'개방형 3D 프린터'와 '밀폐형 3D 프린터'

개방형 3D 프린터(Prusa i3)와 밀폐형 3D 프린터(Makerbot Sketch Large)

개방형 및 밀폐형 3D 프리너는 챔버의 유무(공간의 분리 가능 여부)에 따라 구분됩니다. 챔버가 없으면 개방형 3D 프린터, 챔버가 있으면 밀폐형 3D 프린터라고 할 수 있습니다.

FDM 프린터의 구동 방식들

다양한 구동 방식이 존재한다.

FDM 3D 프린터를 구분할 수 있는 가장 큰 기준 중 하나는 바로 구동 방식에 따른 분류입니다.

i3-style (XZ-Head)

XZ-Head 구동 방식

가장 보편적인 형태의 구동 방식입니다. 보통은 i3-style 이라고 부르지만 정식 명칭은 Cartesian-XZ-Head 입니다.

정식 명칭에서 구동 방식이 어느 정도 유추가 가능합니다만, 헤드가 X축과 Z축에서 움직이고, 출력물이 안착되는 베드가 Y축에서 움직이는 방식입니다.

가장 적은 수의 부품으로 제작이 가능한 방식이기 때문에 위 사진과 같이 Ender 3 등과 같은 중저가형 3D 프린터에 많이 쓰이는 구동 방식입니다.

Cantilever

Cantilever이 적용된 대표적인 모델 2가지 - Kingroon KP3S(좌) / Prusa Mini+(우)

국내에서는 흔히 외발이 방식이라고 부르는 구동 방식입니다. XZ-Head랑 구동 방식은 동일하지만 Z축을 지지하는 프레임이 한쪽만 있는 것이 특징입니다.

진동에 취약한 구조다 보니 베드가 작은 소형 3D 프린터에 주로 사용되는 방식입니다.

Ultimaker-Style Crossed

Crossed 방식의 벨트 구조

Ultimaker 사의 주력 라인업은 전부 이 Crossed 방식을 사용합니다. 

다른 방식들은 Head에 직접 벨트를 달아서 Head를 움직이는 방식인데, Crossed 방식은 2개의 구동부를 추가해서 벨트가 Head에 닿지 않고도 간접적으로 구동이 가능한 형태입니다.

CoreXY

CoreXY 방식

빌드 플레이트카 큰 경우에 많이 사용되는 구동 방식입니다. 대표적으로는 Voron 2.4나 Ratrig V-Core 3 등이 CoreXY를 사용합니다.

 

Delta 방식

Delta 방식

구동부 어느 곳에도 모터와 익스트루더가 달려있지 않기 때문에 Z축 방향 적층 속도가 빠르다는 장점이 있었지만, 상대적으로 XY축의 해상도가 낮다는 단점 때문에 형재는 거의 쓰이지 않는 구동 방식입니다.

Cartesian에 쓰이는 직사각형 형태의 베드가 아닌 원형의 베드를 사용합니다. 원형인 만큼 XY축의 출력 범위는 크게 제한되지만, 그 만큼 Z축은 무한대로 늘릴 수 있다는 장점이 있습니다.

SCARA 방식

최초의 SCARA 방식 3D 프린터 - RepRap Morgan

SCARA는 Selective Compliance Assembly Robotic Arm의 약자입니다. 원래는 자동화 기기에 사용되던 기술이었지만, 2013년 RepRap Morgan이라는 이름의 3D 프린터로 처음 등장했습니다.