상상을 현실로 만들어내는 유용한 도구로 활용되는 3D프린터는 애니메이션 캐릭터를 그대로 재현한 피규어부터 전자기기의 정밀한 부품, 멋진 디자인의 패션 액세서리까지 다양한 작품을 완성할 수 있습니다. 하지만 바로 뽑아낸 3D프린팅 출력물은 내구성이 약하고 다소 표면이 거칠기 때문에 고품질로 만들기 위한 후가공 작업이 필요합니다.
3D 프린팅 재료 및 방식에 따라 다르지만 공통적으로 필요한 것이 3D프린팅 인쇄물을 지지하는 역할을 하는 서포터(Supporter)와 라프트(Raft)를 제거하는 것인데요. 2D&3D전문기업 신도리코에서 3D프린팅 작품을 출력한 이후 불필요한 서포터와 라프트를 완벽하게 제거하는 후가공 과정에 대해 알려드릴게요.
먼저 서포터와 라프트가 무엇인지 알아볼까요? 3D프린터로 출력한 제작물은 대부분 곡면 형태나 공중에 떠 있는 구조로 된 것이 많아 출력물의 품질을 위해 반드시 서포터를 세워야 합니다. 서포터를 구성하는 방식은 프린터마다 다르긴 하지만 복잡한 디자인이거나 인쇄물 일부가 공중에 떠 있을 경우, 가분수 형태의 조형물일 경우에 꼭 세워야 합니다.
서포터 외에도 출력물의 바닥을 평평하게 해주는 라프트가 필요한데요. 라프트는 출력물을 바닥에 고정하기 어려울 때 별도의 지지대 역할을 합니다. 특히 출력이 완료될 때까지 플라스틱 소재가 프린터 베드의 접착력만으로 바닥에 붙어 있어야 하는데, 면적이 좁을 경우 라프트를 이용하면 출력물이 베드에 고정되는 데 더욱 도움이 됩니다.
▲ 서포터와 라포트 제거 도구
서포터와 라프트를 활용해 제작물의 출력을 마쳤다면 완벽한 마무리를 위해 이를 제거하는 작업을 시작하겠습니다. 라프트는 손으로 잡고 당기면 쉽게 떨어져 굳이 도구가 필요하진 않지만 라프트가 서포터 또는 출력물과 강력하게 붙어 있어 쉽게 떨어지지 않는 경우나 출력물의 품질을 높이기 위한 경우에 도구를 사용하기도 합니다. 일반적으로 많이 사용하는 도구는 니퍼, 롱노우즈펜치(소, 중), 사포(1000번대 고운 사포 또는 400~600번대 거친 사포), 커터칼 등입니다.
▲ 노즐 압출량 조정
노즐의 PLA 압출량이 많았거나 베드의 수평이 잘 맞지 않았다면 라프트와 출력물이 강하게 밀착되어 쉽게 떨어지지 않을 수 있는데요. 이럴 때는 두 가지 해결 방안이 있습니다. 우선 슬라이서에서 압출량을 현재보다 낮추거나 베드 수평을 조정한 후 재출력을 시도하는 방법입니다.
만약 해당 출력물을 그대로 사용하고 싶다면 라프트를 제거할 수 있는 선까지 최대한 없앤 다음 남은 부분은 커터칼로 잘라냅니다. 잘라낸 면은 600~800번대의 거친 사포로 표면을 다듬은 다음 1000번대의 고운 사포로 깔끔하게 표면을 정리하면 됩니다.
▲ 서포터 제거
서포터 역시 대부분은 출력물 표면에서 쉽게 손으로 제거할 수 있지만 ▲슬라이서에서 노즐 압출량이 과다했을 경우 ▲지나치게 조밀한 밀도로 출력되도록 설정했을 경우 ▲X, Y 방향으로 너무 좁게 생성되도록 설정했을 경우에는 서포터가 쉽게 떨어지지 않을 수 있습니다. 이럴 때는 아래 방법을 따라해 보세요.
▲ 밀도 및 XY방향 간격 조정과 서포터 타입 변경의 화면 예시
우선 앞서 알려드린 라프트 제거 방법처럼 출력 재설정을 통해 해결하는 방법이 있는데요. 슬라이서 관련 파라미터인, 압출량 보정, 서포트 밀도, XY 방향 간격 등의 설정값을 조금씩 조정하면서 재출력을 시도합니다. 또는 사용 서포터의 종류를 지그재그 형태 이외의 것으로 변경하여 출력하는 것도 방법입니다. 그런 다음 니퍼, 롱노우즈를 이용해 대부분의 서포트를 제거하고 나머지 부분은 작은 롱노우즈나 커터칼로 조심스럽게 잘라줍니다.
▲ 서포터 자국 제거
▲ 전동 도구
상황에 따라 전동 공구를 사용할 수도 있지만 빠른 속도로 회전하는 전동 공구는 출력물이 손상될 위험이 큽니다. 내열성이 낮은 PLA의 특성상 고속으로 회전되는 전동 공구의 마찰열 탓에 PLA가 녹아내려 작업이 어려울 수 있기 때문인데요. 만약 전동공구를 사용해 보다 빠르고 쉽게 구석진 홈 부분을 정리하고 싶다면 전동공구를 저회전으로 조정한 다음 여러 번에 나누어 터치하는 방법으로 사용해 보세요.
▲ 신도리코(회장 우석형)에서 소개하는 수용성 필라멘트로 서포터 제작/제거 방법
위에 소개해드린 영상을 통해 신도리코(우석형 회장)가 직접 제공하는 3DWOX 2X 슬라이서 프로그램을 활용하여 수용성 필라멘트로 서포터를 제작, 제거하는 모습도 살펴보세요. 일반 필라멘트를 사용하여 서포트를 세우면 출력물에 부착된 서포트를 깔끔하게 제거하기 어렵지만 수용성 필라멘트(PVA)일 경우 출력 후 서포터를 보다 쉽게 떼어낼 수 있고 출력물의 손상도 줄일 수 있습니다.
지금까지 3D프린팅 출력물의 서포터와 라프트 제거 방법을 알아보았습니다. 인쇄물의 품질을 좌우하는 후가공 작업은 3D프린팅 제작물을 다양하게 활용하기 위한 과정 중 하나인데요. 서포터와 라프트의 기능을 충분히 이해한 후 출력과 제거 과정을 진행하면 원하던 고품질의 결과물을 얻을 수 있습니다. 마지막으로 아래의 게시물을 통해 신도리코 3D스퀘어에서 만든 다양한 제작물과 후가공 작업도 확인해 보세요!
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