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본 연구는 2014~2016 경기도교육청 일반고 역량강화사업으로 시행하는 수학과 융합교육활동입니다.
 

제12강. SLA 3D프린터(K1-XYZ 노벨1.0) 운용

author
이장훈
date
16-04-22 08:09
hit
2,001

수학생각(MATHOUGHT)에서 새로 마련한 K1-XYZ의 노벨1.0 SLA 3D프린터 운용에 대한 요약입니다.


1. 제품의 구성


01_제품기본구성.png

 


2. 배드 분리

 

레진을 담는 수조통을 분리하기 전에, 반드시 프린터 배드를 분리하세요. 프린터 배드에 묻어 있는 레진(액체)이 탈거된 수조통 바닥에 떨어져서 이물질이 묻으면 광경화(레이저로 고체화) 과정에서 문제가 발생 할 수 있습니다. 배드분리는 아래 화면에서 네 방향으로 되어 있는 + 모양의 레버를 모두 풀고, 위쪽의 큰 레버를 돌리면 탈착 됩니다. 단단한 고정을 풀기 위해서는 100원짜리 동전으로 푸는것도 좋은 방법입니다. 주의할 사항은 배드를 분리전, 수조통을 먼저 분리하지 마십시요. 배드 탈착시 배드에 묻어있는 레진이 수조통 하부의 센서에 묻으면 안됩니다.

 

02_0_프린트 배드 먼저 제거.png

 

3. 수조통 분리

 

레진만 담을 경우에는 수조통을 분리 할 필요는 없습니다. 그런데, 현재 제공되는 레진은 점도가 너무 높아 출력시에 약간의 문제가 발생합니다. 호떡을 만들 때로 예를 들면, 밀가루 반죽이 너무 된 상태? 라고 말할 수 있겠네요. 따라서 여기에 에칠알콜을 약간 넣어 점도를 약하게 조절 할 필요가 있습니다. 레진을 수조통의 MAX까지 채웠을 경우, 에칠알콜을 담은 분무기로 3~5번 정도? 뿌려주고 수조통을 살짝 흔들어 섞게 하여주면 됩니다. 여기서 3~5번은 제 임상적 소견입니다. 출력상태에 따라 레진 점도 조절은 실사용자의 감각을 요구합니다. 이는 용액의 점도가 너무 되면, 최초 출력시 배드에 안착되지 않는 사례보고에 따른 자구책 입니다. 수조통 분리는 사진과 같이 내 몸쪽 방향으로 수평하게 당기면 분리됩니다.

 

02_레진수조통.png

 

 

3. 레진을 담은 수조통 장착 후, 배드 장착

 

위에서 레진을 담은 수조통은 다시 장착합니다. 이후, 배드 역시 재장작합니다. 이 때, 상단의 레버는 단단히 조이고 양 옆의 + 레버는 중간정도로 조여만 놓습니다. 그 이유는 추후 과정에서 배드 수평조절을 해야 하기 때문입니다. 

 

02_0_프린트 배드 먼저 제거.png

 

 

4. Horizon Calribration & 배드 수평조절

 

이제 노벨1.0 모니터 화면 메뉴에서 "유틸리티(UTILITY)-Horizon Calibration"을 선택합니다. 이 선택 후 나타나는 메세지에 대해서는 무조건 OK 하면 됩니다. 그러면 상단에 있던 배드가 수조통 안으로 내려오게 됩니다. 이후, 한 손으로 내려온 배드를 어느 한 쪽이 치우치지 않게 살짝 눌러주며 양 옆의 + 레버를 단단히 고정시켜 줍니다. 단단한 고정을 위해서는 100원짜리 동전으로 마지막 조임을 하는것도 좋은 방법입니다.

 

03_베드수평조절(Horizon Calibration).png

 

03_1_베드수평조절(Horizon Calibration)후 모습.png

 

5. 출력파일 불러오기 & 프린팅 실행

 

이제, 출력할 파일을 USB 포트에 연결합니다. 당연히 파일은 STL 파일이 아닌 슬라이서 작업을 마치고 변환한 파일로 노벨1.0 SLA 3D프린터의 변환파일은 파일명.3wn 입니다. 그리고 3D프린터 뚜껑을 닫습니다. 특히, 뒤쪽에 뚜껑 감지센서가 있으니 제대로 잘 맞추어 닫아야 합니다. 프린팅 실행은 메인메뉴에 "Printing From to USB"를 선택하면, 저장된 파일목록을 보고 선택할 수 있습니다. 이 선택 후 나타나는 메세지에 대해서는 무조건 OK 하면 됩니다.

 

04_3D데이터USB연결.png

05_Printing From to USB.png

 

6. 출력완성 후, 출력물 탈거 작업

 

출력을 실행하면, 예상소요시간과 경과시간이 모니터에 나타납니다. 보통 30분~1시간 후, 출력물의 안착이 잘 되었는지만 관찰하고 나서는 종료 예산시각에 맞추어 오시면 됩니다. 적층형(FDM) 처럼 필라멘트 끊김, 꼬임, 무너짐 등의 불안감 및 출력품질 향상을 위한 온도, 속도 제어 등의 불편한 작업은 없습니다. 출력이 종료되면, 가급적 빨리 탈착하는 것이 좋습니다. 출력물에 묻어 있는 레진 용액이 굳기전에 세척이 용이하기 때문입니다. 이때 부터는 실험, 수술용 얇은 장갑을 끼고 작업하시기를 권장합니다. 출력물의 탈착은 아래 화면처럼 배드를 분리하지 않고 할 수도 있으나, 배드를 완전 분리하여 다른 곳에서 탈착 하기를 권합니다. 혹, 탈착시 불순물이 레진이 담겨 있는 수조통에 빠지면 그만큼 다음 출력물에 영향이 있을테니까요. 출력물의 밑면이 넓을수록 아주 딴단하게 붙어 있어, 탈착이 쉽지 않은 경우도 있습니다. 저는 개인적으로 피자(PIZZA) 써는 동그랗게 생긴 얇은 칼을 애용합니다. 

 

06_출력완성.png

 

07_출력물 탈착_안좋은 방법.png

07_출력물 탈착.png

 

 

7. 출력물의 세척(에칠알콜) 

 

바로 떼어 낸 출력물은 끈적 끈적한 레진 용액이 묻어 있습니다. 우선, '에칠알콜'을 이용하여 세척해야 하는데 화면처럼 푹 담그거나, 스프레이로 뿌려 줍니다. 다만, 에칠알콜에 너무 오래(20~30분 이상) 담그어 두면 섬세한 출력부분이 녹아내릴 수 있습니다. 따라서 오래 담궈 놓기 보다는 휘저으며 세척하거나, 이물감이 미약한 경우, 섬세한 부분 등은 분무기로 세척 하시기 바랍니다.

 

08_1_에칠알콜_이물질제거.png

08_에칠알콜_이물질제거.png

 

 

 

8. 출력물의 경화작업

 

위와같이 세척을 하여도 단연히 촉촉, 끈적하기에 건조작업을 해야 합니다. 서늘한 그늘에서 자연건조를 해도 되겠지만, 생각보다 시간이 오래 걸립니다. 며칠이 지나도 끈끈함이 느껴집니다. 따라서 경화기 사용을 권장합니다. 경화기로는 약 24시간이면 충분해 보입니다.

 

09_건조작업(경화기).png

1.png

2.png

 

이렇게 하여, 새롭게 도입한 광경화성수지조형방식(SLA) 3D프린터 운용에 대해서 살펴보았습니다. 분명, 적층형(FDM)에 비해서는 편리하고, 높은 품질의 출력물을 얻을 수 있었습니다. 허나, 이 역시 대중화를 위한 보급형이라 어느 정도 불편스러움은 감수하며, 많은 출력과정에서 문제해결을 통한 경험을 축적해 나가야 할 것입니다.  

 


 


 
 
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