3D 프린터는 실제로 50 미크론 (0.05mm) 정확도에 도달합니까?

저는 항상 3D 프린팅 장치의 실제 정확성에 대해 궁금했습니다. 구매할 완벽한 기계를 찾을 때 속도, 가격, 지원되는 필라멘트 등은 물론 정확성도 살펴 봤습니다. 나는 한 번보아야 할 것에 대해 조언을 해줄 수있는 누군가에게 물었다.

내가 들었던 것 중 하나는 많은 프린터가 0.05mm (50 미크론)의 정밀한 정밀도를 가질 필요는 없다는 것입니다. 다른 사람이 저에게 다른 점을 말해주었습니다. 그는 대부분의 프린터가 실제로 50 미크론의 층 높이를 내놓을 수 있다고 말했습니다. 진짜 어때요?

또 다른 것은 해당 머신의 공식 슬라이서도이 정밀도가 실제라고 주장합니다 (예 : PrusaSlicer v2.0).

많은 고가의 고가의 기계가 있으며 때로는 해상도가 50 미크론보다 나쁘다고 주장합니다.

이 질문에 대한 간단한 대답이 없거나, 있다면 "아니오"입니다. 그러나 상황은 훨씬 더 복잡합니다. 프린터 사양에 이와 같은 정확도가 언급되면, 일반적으로 스테퍼 모터의 "마이크로 스텝"에 의해 각 축에서 가장 작은 움직임의 공칭 크기에 대한 주장을 근거로합니다. Hackaday에는 이것이 정확도에 미치는 영향을 설명하는 훌륭한 기사 가 있습니다.

기계식 위치 수준에서-원하는 정확도로 재료를 압출해야하는 곳에 프린트 헤드를 두는 경우 정확도를 제한하는 요소는 최소한 다음과 같습니다.

• 마이크로 스텝은 일반적으로 전체 단계들 사이에서 대략 단조롭게 이격되지만, 전체 단계를 균등 한 부분으로 나눌 필요는 없습니다. 프린터 컨트롤러 보드가 사용하는 스테퍼 드라이버의 문제입니다. 일반적으로, 마이크로 스텝은 1/16 스텝 (1/8, 1/32 또는 1/256 또는 다른 드라이버도 있음)에도 불구하고 정격 정확도가 0.05mm 인 경우 전체 스텝, 신뢰할 수있는 정확도를 얻을 수있는 최소값은 0.8mm입니다.

• 스테퍼 모터는 최대 2 단계까지 약간 편향되지만 과부하가 걸리지 않으면 1 단계 미만이 될 가능성이 높습니다. 벨트도 마찬가지입니다. 이것이 프린터에 미치는 영향은 프린터 디자인과 각 축이 움직이는 질량에 따라 다릅니다. 이와 관련하여 직접 구동 압출기는 훨씬 더 나쁘다. 델타 프린터가 가장 좋습니다.

회 전당 더 많은 스텝, 더 나은 스테퍼 드라이버 칩, 기어 감소 등을 갖춘 스테퍼 모터를 사용하면 트레이드 오프로 다소 완화 할 수 있습니다.

또한 인쇄 재료의 압출 성과 속성이 정확도를 제한합니다.

• 압출기 모터는 포지셔닝 모터와 동일한 정확도 문제가 있습니다. 어느 곳에서나 재료를 너무 많이 또는 너무 적게 돌출 시키면 정확도 문제가있을 수 있습니다. 필라멘트의 단면적, 압출기 기어 크기, 압출기 모터 스텝 및 마이크로 스텝 크기 등을 기반으로 계산할 수 있습니다.

• 필라멘트 직경이 완벽하게 일치하지 않으면 재료가 너무 많거나 적을 수 있습니다.

• 재료가 압출 될 때 재료가 냉각되거나 따뜻하게 유지되지 않으면 (재료에 따라 다름) 처지거나 뒤틀 리거나 말려서 원하는 위치와 다른 위치에있게됩니다.

• 노즐 / 압출 폭과 층 높이 사이의 비율을 이상적인 비율로 더 많이 변경할수록 압출 된 재료 경로의 모양이 인쇄하려는 모델과 더 많이 달라집니다. 두꺼운 층의 경우 특히 벽을 따라 거의 평평하지 않고 둥글게됩니다.

이론적으로, 이러한 문제 는 컴퓨터에서 원본 3D 모델을 재료를 압출 할 위치에 대한 지침으로 변환하기 위해 발생하는 논리 보다 더 나은 슬라이싱 보다 훨씬 더 잘 완화 될 수 있습니다 .

이미 말했듯이, 특히 훌륭하거나 잘 조정 된 소소 프린터를 사용하면 놀라운 정확도를 얻을 수 있습니다. 저렴한 엔더 3에서는 현재 몇 가지 문제를 다루고 눈에 띄게 명백한 문제를 일으킨 후 적어도 일부 모델의 경우 X 및 Y 방향으로 0.1mm 이내에 치수 정확도를 얻을 수 있습니다. 따라서 더 좋거나 더 잘 조정 된 프린터가 0.05mm 정확도를 얻을 수 있다는 것은 매우 타당하다고 생각합니다.

내가 들었던 것 중 하나는 많은 프린터가 0.05mm (50 미크론)의 정밀한 정밀도를 가질 필요는 없다는 것입니다. 다른 사람이 저에게 다른 점을 말해주었습니다. 그는 대부분의 프린터가 실제로 50 미크론의 층 높이를 내놓을 수 있다고 말했습니다. 진짜 어때요?

당신이 읽은 두 가지 모두 완전히 맞습니다.

대부분의 프린터는 50 미크론 층 높이가 가능합니다. 그러나 레이어 높이는 "정확도"또는 "정밀도"와 같지 않습니다. 레이어 높이 사양은 무시해야하는 쓸모없는 마케팅 용어입니다. 레이어 높이는 3D 프린터에서 동적 대비가 모니터링하는 것입니다.

모든 FDM 프린터는 본질적으로 공차가 엄격한 부품을 생산하는 데 상당히 나쁩니다. 필라멘트 압출 공정은 제어하기 어려운 많은 변수를 도입합니다. 필라멘트의 직경이 다를 수 있으며 필라멘트를 압출기에 공급하는 과정에서 지연이 발생하며 압출기에서 나오는 끈적 끈적한 필라멘트는 다음과 같이 작동합니다. 예측할 수없는 방법.

완성 된 부품의 품질과 관련이있는 방식으로 3D 프린터의 "정확도"를 정량화하는 방법을 아무도 알지 못했습니다. 프린터 사양 시트에서 "더 나은"또는보다 정확한 부품을 생산하는 프린터를 알 수는 없습니다.

0.05mm 의 해상도 (때때로 마케팅 목적으로 "정확도"라고도 함)는 10mm 주사위와 10.05mm 주사위를 생산하면 10.05mm 주사위가 통계적으로 더 크다는 것을 의미합니다. 주사위가 실제로 10mm 근처에있을 필요는 없으며 10.05mm 파일의 임의 다이가 10mm 파일의 임의 다이보다 클 필요는 없습니다.

0.05mm 의 반복성 (일명 "반복 정확도")은 위 실험에서 10.05mm 파일의 모든 다이가 10mm 파일의 모든 다이보다 커야 함을 의미합니다. 주사위는 여전히 실제 10mm 근처에있을 필요는 없습니다.

ㅏ 0.05mm 정밀도 (일명 진실성)는 실험에서 10mm 다이의 평균 크기가 9.975..10.025mm 내에 있어야 함을 의미합니다. 개별 주사위가 해당 간격 내에있을 필요는 없습니다.

마지막으로 일반적인 정확도 ( ISO 5725에 정의 된대로) 0.05mm )는 10mm 다이마다 9.975..10.025mm 내에 있어야 함을 의미합니다.

요약하면, 귀하의 질문에 대한 진술은 "상업적 정확성"에 대해서는 사실이지만 정확성에 대한 일반적인 정의에는 해당되지 않습니다. 예를 들어 다음 은 치과 용 애플리케이션에서 3D 프린터의 정확도를 비교하는 기사입니다 (따라서 우리는 고급 기계를 말하고 있습니다). 평균 정확도는 0,05 ~ 0.1 mm이며 절대 정확도는 0.01 ~ 0입니다. , 17 mm.

Tom의 대답은 정확합니다. 대부분의 프린터는 레이어 높이 해상도로 올바르게 작동합니다 0.4mm 노즐을 사용하여 50 마이크론 로 . 결과적으로 표면 조도가 거칠게 설정 될 때보 다 더 좋을 것이며, 더 높은 층 높이에서는 인쇄 품질이 저하 될 수 있습니다.

레이어 높이도 상당히 잘 정의되어있을 수 있지만 (첫 번째 레이어, 돌출부, 뒤틀림 제외) 프린터 구조에 따라 다릅니다.

잘 제어되지 않거나 (또는 ​​측정되지 않은) 세부 사항은 압출 될 때 용융 된 플라스틱의 스 퀴시 / 스트레치이다. 이는 국부 표면 마감재 (내경과 같은 치수)에 상당한 영향을 줄 수 있습니다.

정확도는 단순한 숫자 매개 변수보다 다양한 유형의 테스트 부품을 인쇄 한 결과에 의해 가장 잘 평가 될 수 있습니다.