09. FFF방식의 3D 프린터 2 - FFF 방식의 주요부품 및 구성

필라멘트 소재

  FFF 방식의 소재는 보통 필라멘트(Filament)라고 부릅니다. 필라멘트는 고체 형태의 플라스틱을 가는 실처럼 감아놓은 형태입니다. 필라멘트의 소재는 주로 ABS와 PLA 가 사용되고 있으며, 이외에도 나일론, 우드필라멘트, PVA 등의 특수 재료도 사용할 수 있습니다.

다양한 색상의 ø1.75mm PLA	3D Systems사의 Cube필라멘트

 

 

압출기(Extruder)

  압출기는 스탭핑 모터를 이용해 필라멘트를 히트블록에 밀어 넣고 노즐을 통해 출력하게 해주는 장치입니다. 압출기의 구성은 스폴에 감겨 있는 필라멘트를 당겨서 공급하는 피더 부분과 필라멘트가 투입되는 콜드 엔드(Cold end), 필라멘트를 녹여 압출하는 핫 엔드(Hot end)로 구성되어 있습니다.
  제품에 따라서는 두 개 이상의 압출기가 장착되어 있는 제품도 출시되고 있으며, 두 개 압출기를 이용해 하나의 출력물에 두가지 색상의 필라멘트를 사용하거나, 다른 하나에는 물에 녹는 소재를 세팅하여 서포트 전용으로 나누어 출력 할 수 있습니다.

 

 

베드(Bed)

  3D프린터에서 출력물이 안착되는 바닥판이 베드(Bed)입니다. 베드는 바닥면에 열을 발생시키는 히트베드와 일반베드로 구분됩니다.
  베드는 사용하는 재질에 따라 가열판(Heated Bed)의 필요 유무가 결정됩니다. PLA소재의 경우는 히트베드가 필요하지 않지만, ABS소재는 압출기에서 출력된 조형물이 급격하게 식는 과정에서 수축이 일어납니다. 수축으로 인해 조형물이 뒤틀림이나 출력 중에 베드에서 이탈 되는 원인이 되기 때문에, 수축률을 줄이기 위해 일정한 온도를 지속적으로 유지해주는 히트베드가 필요합니다. 

출처 : http://www.panucatt.com 히트 베드의 구조	출처 : airwolf3d.com 히트 베드

 

노즐

  압출기 끝에 위치해 압출기의 핫 엔드를 지나, 녹은 필라멘트가 나오는 구멍이 있는 부품으로, 필라멘트를 지정된 크기에 맞게 출력해주는 역할을 합니다. 노즐은 구멍의 직경에 따라 종류가 분류되며, 제품에 따라서는 노즐을 교체할 수 있습니다. 노즐의 지름은 보통 0.2~1.2mm가 있으며, 지름이 적을수록 출력물의 품질은 높아지지만 출력 시간이 늘어납니다.

 

제어보드

  제어보드는 스탭핑 모터를 제어해 노즐을 XYZ축으로 움직임을 주거나, 디스플레이, 스위치, 센서, LED 등의 전자 장치들을 통제하고 제어하는 컨트롤러 보드입니다. 오픈소스 기반의 3D프린터 에서는 주로 아두이노(Arduino)보드를 사용되고 있습니다. 2009년 Arduinio Mega가 공개되고, 아두이노의 모든 기초 자료 또한 오픈소스로써 공개되어 있습니다. RepRap에서 사용하는 공식적인 보드를 RAMPS(RepRap Arduino Mega Pololu Shield)라고 합니다.

RepRap Arduino Mega Pololu Shield 1.4	RAMPS 1.4 Control Board
출처 : http://reprap.org