다양한 분야에 활용되는 3D프린터의 세계를 살펴봅시다~
7 Shocking 3D Printed Things
https://www.youtube.com/watch?v=xVU4FLrsPXs
3D 프린팅 방식에 따른 혼재된 용어들의 정의 한번 구분해봅시다.
정말 헷갈리지만 원단어의 의미를 생각하면 전부다 구분됩니다~
SLA
Stereolithography
FDM
Fused deposition modeling
FFF
Fused Filament Fabrication
SLS
Selective Laser Sintering
DLP
Digital Lighting Prosess
lOM
Laminated object manufacturing
CJP
Color Jet 3D Printing
MJP
Multi-jet printing
DMP
Direct metal printing
SDL
Selective Deposition Lamination
3D프린트 기술유형표 참고사이트 http://xyzist.com http://ktech21.com/tech/dlp-3d-printing
1988년 세계 최초로 3Dsystems사의 척킬이 SLA방식의 프린터를 만듭니다.
1992년 스트라타시스에서는 FDM방식의 프린터를 개발합니다.
20년 동안 각종 특허에 묶여 있던 기술이 오픈소스를 지향하는 RepRap이란 단체에의해 FDM방식을 변형한 FFF방식을 오픈소스로 공개하게 되면서 대중화 되기 시작합니다.
일반적으로 사용하는 FDM은 재료을 녹여서 쌓아 올리는 방식으로 제작되며 빛이나 레이져를 이용해 액상물질을 굳히는 광경화 방식도 널리쓰입니다. 접착제를 분말가루에 레이어별로 굳혀서만들거나 앏은 재료를 레이저로 잘라내며 쌓아 올리는 여러가지 과정을 통하여 만들어지게 됩니다. 격과적으로는 다중의 레이어를 적층하게 되는 방식으로 만들어 지게 됩니다. 각각의 프린팅의 방식에 장단점이 상이하게 다르다.
출처 http://apm-designs.com/fdm-vs-sla-3d-printer-tech-comparison
SLA
Stereolithography
https://en.wikipedia.org/wiki/3D_Systems
3D Systems was founded in Valencia, California, by Chuck Hull, the inventor and patent-holder of the first stereolithography (SLA) rapid prototyping system.
https://en.wikipedia.org/wiki/Stereolithography
FDM
Fused deposition modeling
http://www.stratasys.co.kr/3d-printers/technologies/fdm-technology
https://www.youtube.com/watch?v=WHO6G67GJbM
FFF
Fused Filament Fabrication
http://reprap.org/
https://en.wikipedia.org/wiki/Fused_filament_fabrication
SLS
Selective Laser Sintering
https://en.wikipedia.org/wiki/Selective_laser_sintering
DLP
Digital Lighting Prosecss
https://www.smashingrobotics.com/moonray-3d-printer/dlp-print/
https://www.youtube.com/watch?v=_b3Er6H156g
lOM
Laminated object manufacturing
https://en.wikipedia.org/wiki/Laminated_object_manufacturing
https://www.youtube.com/watch?v=OCYdpb3-dpg
https://www.youtube.com/watch?v=jNJbusVcVQc
SDL
Selective Deposition Lamination
https://www.prirevo.at/3d-drucker/sdl-selective-deposition-lamination-laminierverfahren/
http://www.makepartsfast.com/selective-deposition-lamination/
https://www.youtube.com/watch?v=SK8E_r2jOMM
CJP
Color Jet 3D Printing
MJP
Multi-jet printing
http://ktech21.com/tech/mjp-3d-printing
https://ko.3dsystems.com/resources/information-guides/multi-jet-printing/mjp
DMP
Direct metal printing
https://www.youtube.com/watch?v=2OaW332-oEA
3D프린팅 과정 요약
1.3D 모델링
2.STL 변환
3.Slicing 슬라이싱(cura)
4.3D 프린팅
5.후처리
3D 소프트웨어는 제품및 산업용 소프트웨어 교육용 멀티디미어용은로 구분된다.
최종출력용으로 STL파일로 전환되며 각기특성이 좀다르다 정확한 치수가 필요한 제품에는 전용 소프트웨어를 쓰는 것이 좋다.
크게는 곡면을 잘다룰수 있는 보통 넙스기반의 surface방식, 기본 도면을 잘 그릴 수 있는 베지어 스프라인기반의 방식이 제품쪽에서는 일반화 된 방식이며 폴리곤 처리능력이 발달하면서 Mesh기반으로도 설계하기도 한다. 피규어,공룡,인체등 복잡하고 랜덤한 표면 표현은 Mesh기반의 소프트웨어를 이용하여 제작한다.
sketch up: 다용도, 건축,목공
thinker cad:교육용
fusion 360: 오토데스크개발 차세대
solid works: 제품 산업용
Inventor:제품산업용
catia: 제품산업용,우주항공용 처음개발,비싸다 https://namu.wiki/w/CATIA
rhino: 디자인,제품 https://www.rhino3d.com/kr/
maya:영화,애니메이션,그래픽용
max:건축시뮬레이션,게임,영화등 멀티미디어용
Zbrush:3D모델,영화,그래픽용
Blender: 오픈소스3D프로그램
cinema4d:방송,멀티미디어용
일반적 실습에필요한 FDM방식에대 좀더 알아보자.
FDM(FFF) 수지압출적층방식
저렴함, 수축현상있음 퀄리티한계, 속도한계
많이 사용하는 재료 ABS,PLA의 특성을 인지하자
안전성은PLA가 높으나 강도 활용도는ABS가 좋다.
ABS는 수축현상이 심하여 큰조형물은 어려움이 있고 히팅베드가 필수이다.
높은온도(240도, 베드90도필요)
검색자료메모
https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=jcmr&logNo=10168672308&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.co.kr%2F
https://www.3dhubs.com/knowledge-base/pla-vs-abs-whats-difference
http://www.machinedesign.com/consideration/what-s-difference-between-pla-abs-and-nylon
https://www.digitaltrends.com/cool-tech/abs-vs-pla-3d-printing-materials-comparison/
3D프린터로 출력 후 연마 등을 실시하여 도색하는 경우에는 ABS 소재를 반대로 출력 후 도색이나 연마등은 하지 않은 상태에서 내구성을 주용시하며 실용적인 제품으로 사용하는 경우에는 PLA 소재가 적합하다.
① ABS
Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer
ABS는 PLA보다 끈끈한 성질이 있다.
구조용 부품으로 강도가 우수하다.
출력 후 사포나 샌딩 등의 표면 처리가 비교적 용이하다.
플라스틱용 도료나 아크릴계 도료로 도장이 가능하다.
두께가 얇은 출력물이나 큰 출력물은 열에 의한 수축이 발생하여 출력하는 동안 빌드 플랫폼에서 휘어버릴 수가 있다.
스타이렌 수지 라고도 한다.
② PLA
PolyLactic Acid
성형 온도가 ABS보다 낮아 끈끈한 성질이 적고 견고하다.
열에 의한 변형이 적고 비교적 큰 출력물도 만들기 쉽다.
옥수수, 사탕수수, 고구마 류 등의 식물성 원료를 사용한다.
출력 후 사포나 샌딩 등의 표면처리는 적합하지 않다.
ABS 수지에 비해 출력 후 도장처리는 적합하지 않다.
냄새가 나지 않음
FDM은 필라멘트를 공급하는모터의 위치에 따라 구분하기도 한다.
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=technics3d&logNo=220791097213
https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=mars136&logNo=220743662779&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.co.kr%2F
http://gloud.kr/bbs/board.php?bo_table=hobby&wr_id=47
방식상 상대적차이 제품완성도에 따라 출력물 완성도 다름
직결식(Direct)
안정적인 필라멘트 공급
모터무게가 있어 고속출력 어려움
출력품질 상대적으로 좋음
유연한 재료사용가능
필라멘트 교체용이
압출량 리트렉션조정 용이
보우덴식(Bowden)
안정적인 필라멘트 공급 상대적으로 낮음
가벼움으로 고속출력용이
방식상 상대적으로 품질 낮음
유연한 소재 사용어려움
노즐이 막힌다, tpu재질 프린팅이 어렵다, 정교함이 떨어진다, 수리가 편하다
What's the difference between Delta vs Cartesian 3D printers?
https://www.printspace3d.com/cartesian-vs-delta-printers-work/
https://youtu.be/BTU6UGm15Zc
FDM 방식 검색
https://makezine.com/2015/03/10/cartesian-delta-polar-common-3d-printers/
https://all3dp.com/know-your-fdm-3d-printers-cartesian-delta-polar-and-scara/
cartesain:delta:polar: scara:wally: GUS simpson:
Slicing 프로그램으로는 각프린터마다 전용 소프트웨어가 있으며 오픈소스기반은 cura를 기반으로 한것들이 많이 있다.
https://www.youtube.com/watch?v=WrZWAkB8rbg
cura(무료) .simplify 3d(유료)
>mesh mixer 3.0
서포터 프로그램으로 다양한 방식으로 지지대를 형성해준다
https://www.youtube.com/watch?v=xRg_GO6mjQ4
FabLab 장비사용법에 대하여 숙지하자
creatable labs D3
출처(Fablab edit by jinyeok nam)
-3Dprinter youtube
FDM: https://www.youtube.com/watch?v=WHO6G67GJbM
SLA: https://www.youtube.com/watch?v=V7PeN9F4Dns
SLS: https://www.youtube.com/watch?v=rEfdO4p4SFc
DLP: https://www.youtube.com/watch?v=fvfm3tGAN-o
LOM: https://www.youtube.com/watch?v=jNJbusVcVQc
CJP: https://www.youtube.com/watch?v=MDDdwU5969I
-FDM 방식
cartesain: https://www.youtube.com/watch?v=aydjGgMNFcE
delta: https://www.youtube.com/watch?v=t_CAy85f9iA
polar: https://www.youtube.com/watch?v=_8Cga-EZyeQ
scara: https://www.youtube.com/watch?v=ckq-RyxawKw
wally: https://www.youtube.com/watch?v=iVg7WrgHJik
GUS simpson: https://www.youtube.com/watch?v=af7XkgxzmXE
-3Dprinter 관련 software
123dmake(현재이름은 slicer for fusion):
https://www.youtube.com/watch?v=jo5TxtKLmjM
meshmixer: https://www.youtube.com/user/meshmixer
3D 스캐닝 사용관련 링크
-xyzprinting scanner
http://support.xyzprinting.com/kr_ko/Help/tutorial/scanner?productName=3D%20Scanner
https://3dscanexpert.com/xyz-3d-scanner-review/
http://wiki.xyzprinting.com/wordpress/en/tips-features/
-xyzprinting scanner
http://support.xyzprinting.com/kr_ko/Help/download/scanner?productName=3D%20Scanner
-kinect scanner
https://www.youtube.com/watch?v=WG_xiSyV_Pk
https://www.youtube.com/watch?v=_cKb3oEM47E
http://www.digitalharbor.org/2016/01/3d-scanning-made-easy/
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/jj131033.aspx
-makerbot scanner
https://www.youtube.com/watch?v=AYq5n7jwe40
-kinect scanner 실습
1.신의 크기를 설정합니다.
2.캡춰가능한 영역이 표시됩니다.
3.녹화버튼을 눌러 매시를 기록합니다.
4.해상도 , 부드럽게 하기 정도를 조정합니다.
5.파일 포멧 속성과 단위를 설정합니다.
makerbot scanner 실습
메이커봇디지타이저로 캡춰 해봅시다
선반위에 올릴 수 있는 작은물체는 캡춰가 가능합니다
1. 선반위에 물체를 올려 놓습니다.
2.스캐닝을하면 인식범위를 알수가 있습니다.
3.전체적으로 한바퀴돌면 스캔은 끝납니다.
4.필요한 파일로 EXPORT하여 사용이 가능합니다.
핸디형 스캐너도 팹랩에 있습니다. 수강생들이 그룹별로 삼삼오오 실습하는 모습니다. 실제 스캔이 됩니다. 스캔하는동안 가만히 있어야 하는 점이 불편합니다.
제품명은 https://www.xyzprinting.com/ko-KR/product/3d-scanner
3D프린팅의 결과물은 설정 값에 따라 결과물이 많은 차이가 납니다. 즉 목적에 맞는 프린팅 방법을 선택하여야만 원하는 목표에 도달할 수있습니다. 테스트 하는 과정이라면 출력품질을 낮추고 출력 속도를 높혀 빨리 결과물을 확인하는것이 중요하고 제품의 원형을 만든다면 비용이적게 드는 쪽으로 테스트를 많이 한 후에 고품질 프린팅을 하는것이 비용을 아낄 수있는 방법입니다.
FDM의 경우 수평축은 노즐의 한계를 고려하면 정밀도를 알수있고 높이는 더 정밀하게 설정 할수 있기 때문에 이러한 성질을 이용하면 원하는 목적에 가깝에 출력물을 유도 할 수있습니다.
밀도와 출력시간
서포터의 차이
팹랩에 필요한 비품을 만들어봅시다
몰딩 캐스팅 수업때 레진을 따를때 종이컵을 사용했는데 컵홀더가 없으니 많이 오염되거나 지버분해졌습니다. 종이컵홀더가 있으면 어려가지로 좋을것 같습니다.
1.컵을 실측하거나 표준화 된 자료를 구합니다. 베이스 모델이 필요합니다.
2.필요한 컵사이즈를 변경할수 있도록 파라메트릭 디자인 합니다.
3.offset을 이용하여 프로필면을 만듭니다.
4.Revolve를 이용하여 베이스 컵을 만듭니다.
5.컵베이스면 외각에 추가면을 만들어 본체를 만듭니다.
6. 잘라낼 모양의 커브를 그립니다.
7.Spilt Tool을 이용하여 필요한 BODY 을 오려냅니다.
8.사용할 부분만 남기면 컵홀더가 완성됩니다.
9.컵베이스면에 밀착된 컵홀더가 도면이 완성되었습니다
10.출력할 부분이 JOIN되었는지 확인합니다.
11.오른쪽키를 누르고 필요한 부분을 STL파일로 Export 합니다.
https://creatablelabs.com/14wqer-asfasdf/
프린터별 전용소프트웨어를 다운받습니다.
같은CURA라고 해도 기계의 가용범위가 다릅니다.
12.슬라이싱 소프트웨어를 이용하여 Ggode를 생성합니다.
13. 생성되 G-code를 SD카드를 이용하여 3D프린터로 옮겨 프린트합니다.
14.브림설정이 먼저 출력됩니다.
15. 원하는 디자인이 나왔습니다.
16. 인터넷 자료랑 팹랩 사용중인컵이 실측크기 차이가 큽니다.
17.도면의 수치는 파라메트릭 디자인되어 있기 때문에 쉽게 수정 할수 있습니다.
18.실측해서 좀더 꽉 조일정도로 사이즈를 줄입니다.
19. 원래 몰딩&캐스팅수업때 재료를 따를 목적으로 만들었는데 커피 마실때도 쓸 수 있겠습니다.
20.처음 뽑았던 컵홀더는 좀더 큰컵에서 쓸 수 있습니다.
설명자료들 스냅..
