[3D 프린터 출력기] Hellboy, 프린트 결과

HellBoy 출력기 마지막 포스트로 출력 결과를 확인합니다.

Slicer 설정 보완
우선 출력에 앞서 PrusaSlicer의 설정을 조금 수정했습니다. 

머리 부분과 총을 포함한 왼팔 부분에 Modifier를 추가 했습니다.  머리 부분은 얼굴을 구성하는 눈/코/입 등 디테일을 살릴 목적으로, 그리고 총을 포함한 왼팔부분은 매우 작은 파트를 출력해야 하는 이유로 속도를 다운시키는 Modifier를 반영 했습니다. 

물론 이것은 1차 출력 검증으로 확인되어 수정을 한 것입니다. 

두번째로, 총을 든 윈팔 뒷쪽으로 원뿔 모양의 보조모델을 추가 했는데, 총이 매우 작은 파트라서 연속해서 Layer를 곧바로 쌓아 올라가면 노즐의 온도 때문에 총이 정상적으로 출력되지 못하고 찌그러질 가능성이 큽니다. 이를 방지하기 위해 뒷쪽으로 여분의 출력파트를 둠으로써, 총의 한 Layer를 출력하고 나서 약간의 시차를 주어 Layer가 충분히 식을 수 있는 시간을 갖게 했습니다. 

주요 부분에 대한 검증 출력
모델에서 출력 시 문제가 될 수 있는 부분들만 사전에 출력을 해 보는 것은 매우 중요 합니다. 이전 포스트에서도 잠깐 언급했듯이, 이 모델의 출력 높이는 140mm 이고, 0.1 mm Layer Height로 출력할 경우 1400 layer가 됩니다. 1개의 Layer를 출력할 때 걸리는 평균시간을 대략 1분씩만 잡아도, 1400분이 걸리는 셈이므로 전체를 출력하는데 걸리는 시간은 어림잡아도 23시간이 걸리게 됩니다. 

출력에 문제가 발생할 수 있는 부분은 아래와 같이 우선 대략 6 군대로 볼 수 있는데, Support위에 올라가는 부분, island가 몸체와 붙는 부분, 매우 작은 출력 파트 등입니다.   아래 이미지에서 파란색 화살표 부분은 나뉘어저 출력되다가 몸통과 이어지는 부분이며, 빨간색 화살표 부분은 출력 파트가 작거나 Support 위에 올라가는 부분들을 표시한 것 입니다. 

Layer Preview에서, 위의 아래 스샷을 보면, 왼쪽발과 오른쪽 발이 어느 시점에 합쳐지게 되는 것을 예상할 수 있습니다. 화면에서 볼때 오른쪽발(파란색 화살표)은 전체적으로 둥그런 형상이기 때문에 얇아지는 부분이 없고, 따라서 필라멘트의 Curling 현상(하단지지가 약하고, 필라멘트가 열에 의한 말아 올라 휘어지는 현상)이 없지만, 반대로 왼쪽발(빨간색 화살표)은 엣지부분이 존재하며 대각선으로 경사가 져서 적층되는 것을 볼 수 있습니다. 이런 경우는 Curling 현상이 발생할 수 있는데, 보통 Slicer들은 Layer의 시작과 끝점은 Seam을 감추기 위해 이런 Edge 부분에서 시작되고 끝나게 Gcode를 생성합니다. 즉, 열에 노출되는 시간이 다른 부분보다 길기 때문에 Curling이 잘 발생할 수 있고, Curling이 발생하게 되면, 노즐이 이동할 때 출력물을 건드려 흔들거나 심한 경우는 Bed에서 떨어질 수도 있습니다.

이런 Curling 문제를 일으킬 수 있는 부분은 오른쪽 팔과 왼쪽 팔 부분에도 존재합니다. 심한 경우 몸통과 붙는 시점에 단차가 생길 수도 있습니다.  Curling 발생을 방지하려면 가급적 온도를 낮추고 저속으로 출력을 하면서 충분히 Cooling을 해줘여 합니다. 이론적으로는 Layer Height를 높혀서 두껍게 출력을 하는 것이 좋지만, 해상도를 고려해야 하므로 LH를 조정할 수는 없습니다. 

이런 부분은 Slicer에서 잘라서 해당 부분만 출력을 해 봄으로써, 실제 출력에서의 문제 발생 여부를 미리 확인해 보는 것이 필수적입니다. 

위의 출력물은 확인차 부분적으로 러프하게 출력을 해 본 것입니다. 이 출력은 출력과 과련된 파리미터 보정 전으로 미리 출력을 해 봄으로써, 출력할 필라멘트에 대한 출력속도, Hotend의 온도, Layer Height, Cooling 정도등을 어떻게 설정하는 것이 좋은지 판단할 수 있게 됩니다. 이런 가 출력은 파라미터 설정을 바꿔 서 다시 확인을 해 봐야하기 때문에 여러 차례 반복 출력해야 할 수도 있습니다.

필라멘트 
이번 Hellboy 출력에 사용한 필라멘트는 Aliexpress에서 구매한 NOULEI 사의 Silk PLA 제품군 가운데, Rose Gold 필라멘트를 사용했습니다.  얼핏보면 가격이 13달러로 싼 것 처럼 보이지만, 배송비가 20.84달러이므로, 실제 가격은 33달러 정도 됩니다.  품질은 매우 좋습니다. 

필라멘트 자체의 색상은 짙은 밤색에 가깝지만, 빛에 반사될 경우에는 색상이 옅어지면서 아래 사진과 같은 느낌을 풍깁니다. 

실제로는 출력온도/ 광원의 각도나 양에 따라 약간씩 느낌과 톤이 다르기 때문에, Sample Image와는 많이 다를 수 있습니다. 더군다나 사진으로 찍을 때는 카메라의 특성과 설정에 더 차이가 날 수 있죠. 일반적으로 Silk PLA 하면 Gold 나 Silver 를 대표적으로 선호하는데, Gold의 경우 머스터드 색상과 유사해서 개인적으로는 별로 좋아하지 않습니다. 국내의 경우 비교적 최근에 ESUN에서 Silk PLA를 출시 했지만, 소위 광빨면에서는 NOULEI 사 제품이 훨씬 좋은 것 같습니다. ESUN Silk PLA는 다음 출력에서 사용해 보도록 하겠습니다.  

Silk PLA는 PLA를 베이스로 빛 반사효과를 주기 위해 Polyester(폴리에스터, 폴리에스테르) 등을 첨가한 것으로, 첨가 비율에 따라 광택의 차이가 납니다. 열에 약하기 때문에, PLA를 베이스로 했음에도 불구하고 실제 출력 시에는 PLA 대비 대략 5~10도 정도 낮춰 출력하는 것이 좋은 것 같습니다.  또한 압출 특성에서도 점도가 높은 편이라 고속 보다는 저속으로 출력을 하는 것이 출력 품질에서 좋습니다. 

출력 결과
아래는 출력결과로 Bed에서 출력물을 분리하기 전에 찍은 것입니다. 

Model : HellBoy (by Printed Obsession)
Slicer : PrusaSlicer 2.1.0
S/W : Tree Support(Mashmixer), Support Model(Fusion 360)
3D Printer : Snowflake (CoreXY) 
Hotend : TITAN Aero
Nozzle : Trianglelab Ruby Nozzle 0.4mm
Controller : Duet 2 (Wi-Fi)
Filament : NOULEI - Silk PLA (Rose Gold)
FIlament Length : 31160 mm (31.16m)
Supprt : 일부
Layer Height : 0.1 mm
Infill : 0 % 
Layer Cooling : 100% (5015 Blower, Single)
Bed Temp. : Off
Hotend Temp. : 190도
Speed : max 65 mm/s , min 28 mm/s
Printing Size : 147 mm (W) x 78 mm(D) x 140mm (H) , 원본 크기 대비 60%
Printing Time : 22시간 8분
Photos : iPhone XR(iOS 13.1) , Halide

아래 이미지는 서포트를 모드 제거한 후의 모습입니다. 
조금 아쉬운 부분들이 곳곳에 보이기는 하지만, 전체적으로는 예상대로 잘 출력된 것 같습니다. 

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