실험실 현판 레이저 마킹 준비하기 by 다빈치 1.0 프로 3in1

오늘은 XYZ프린팅(XYZprinting)의 3D 프린터이자 3D 스캐너 & 레이저 마킹기이기도 한 다빈치 1.0 프로 3in1(da Vinci 1.0 Pro 3in1)의 레이저 마킹 기능을 이용하여 실험실 현판을 제작하기 위한 준비를 해보도록 하겠습니다. 


다빈치 1.0 프로 3in1의 최대 레이저 마킹 가능 영역은 20cm x 20cm이지만, 프린팅 베드의 크기는 그것보다 좀 더 큽니다(가로로 약 21cm). 그러므로, 정확하게 어디서부터 어디까지 레이저 마킹이 가능한지 확인하는 작업이 필요합니다. 



레이저 마킹이 최대로 가능하도록 위와 같은 그림파일을 만든 후 레이저 마킹을 해보기로 했습니다. 위 그림에서 레이저 마킹되는 부분의 가로 길이는 20cm입니다. 



테스트에 사용할 나무판의 종류는 pinewood, 즉 소나무입니다. 프린팅 베드의 오른쪽과 왼쪽 끝에 각각 최대한을 붙인 다음에 레이저 마킹을 시행해보았습니다. 세팅은 Engraving Speed 6mm/s, Engraving Layer 1 입니다. 레이저 마킹 완료까지는 각각 2~3분 정도 걸렸습니다. 




레이저 마킹 후 좌측과 우측 끝의 모습입니다. 나무판의 끝부분과 레이저 마킹된 부분의 간격을 측정해보니 좌측이 우측보다 3mm 정도 간격이 더 생기는 것을 알 수 있었습니다. 


즉, 실험실 현판을 만들고자 하는 나무판의 중앙에 레이저 마킹이 시행되기 위해서는 나무판 자체가 3mm 정도 우측으로 이동해야 한다는 뜻입니다. 



다음 과정은 실험실 현판 제작을 위해 레이저 마킹을 하려는 나무판과 동일한 재질의 나무판을 사용하여 글씨가 잘 보이게 레이저 마킹이 되는 세팅을 찾는 것입니다. 


이를 위해 준비한 20T 10cm x 10cm 크기의 에쉬(ash tree, 물푸레나무) 집성판재 나무판입니다. 좀 더 단단한 느낌을 위해 하드우드인 에쉬 목재로 실험실 현판을 만들기로 했거든요. 



20T이지만 꽤나 느낌상으로는 두툼합니다.



대충 위와 같이 두고 '실험'이라는 글자를 새겨보기로 했습니다. 실제 실험실 현판에도 '실험'이라는 글씨가 들어가거든요.



이전에 레이저 각인 테스트를 진행했었던 [레이저각인 테스트-다빈치 1.0 프로 3in1(XYZ프린팅)]에서 나무판을 상대로(?!) 괜찮은 결과를 보였던 세팅인 Engraving Speed 5mm/s로 레이저 각인을 시행해보았습니다. 


레이저 각인 완료까지 약 1시간 30분 정도가 소요되었습니다. 


아, 이게 빠졌군요. 


※레이저 각인작업시에는 작업과정에 반드시 주의를 기울여야 하고 적절한 환기를 시행해야하며, 레이저 불빛을 맨눈으로 직접 보면 안된다는 것, 알고 계시죠?※



레이저 각인 테스트가 완료된 모습입니다. 이전 테스트 결과에 따라 그냥 Engraving Speed 5mm/s로 테스트해본 것인데, 추가 테스트가 필요 없을 정도로 꽤 잘 나와주었습니다. 그래서 Engraving Speed는 5mm/s로 진행하기로 했습니다ㅎ



레이저 각인 후 한가지 문제가 있다면, 레이저 각인이 나무를 레이저로 태우면서 새겨지는 것이기 때문에 레이저 각인된 부분을 문지르면 위와 같이 까맣게 번진다는 것입니다. 


이게 왜 문제가 되냐면, 나무판에 레이저 각인으로 현판 문구를 새기고 목재 보호 및 표면 코팅을 위해 바니쉬로 표면처리를 하려고 했었기 때문입니다. 바니쉬 표면 처리를 하려면 보통 천으로 문지르게 되는데, 그렇게 되면 위와 같이 될 수도 있기 때문이죠. 그래서 그냥.. 코팅을 스프레이 형태의 코팅제를 사용하기로 했습니다. 나중에 배송되어 오면 보여드릴게요ㅎ



실험실 현판을 위해 레이저 마킹 작업을 시행할 나무판입니다. 물론 나무 재질은 에쉬(ash tree, 물푸레나무) 집성판재이구요, 판크기는 30cm x 20cm입니다. 



두께는 20T이구요, 표면 연마작업과 모서리 라운딩 작업이 된 상태입니다. 이 30 x 20cm짜리 나무판의 중앙에 레이저 마킹을 해야하는데, 우측으로 3mm 정도 이동한 상태여야 하기 때문에 3mm 이동한 상태로 나무판을 지지해줄 부품이 필요했습니다. 그래서 뚝딱뚝딱 3D모델링을 시행하였습니다. 



요 부분은 프린팅 베드 오른쪽에 장착될거구요, 우측의 막힌 부분에 나무판 끝부분이 닿으면 나무판이 중앙에서 3mm 정도 이동할 수 있도록 수치를 조정했습니다.



그리고 프린팅 베드 좌측에서도 동일한 높이로 나무판을 받쳐주어야 레이저 마킹이 균일하게 이루어지므로 앞서 보여드린 부분과 같은 높이의 부품을 위와 같이 3D모델링했습니다. 



XYZ프린팅의 3D프린팅 소프트웨어인 XYZware Pro로 STL 파일들을 불러온 모습입니다. 한꺼번에 출력하기로 했습니다ㅎ



3D프린팅이 시작된 모습입니다. 아, 물론 3D프린팅 전에 다빈치 1.0 프로 3in1의 프린팅 헤드를 3D프린터 모듈로 바꾼 후 진행하였습니다. 사용한 필라멘트는 XYZ프린팅 정품 PLA 필라멘트(natural 색상)이구요, 다빈치 1.0 프로 3in1 3D 프린터 세팅값은 다음과 같습니다. 


노즐 온도 190도, 히팅 베드 45도, 적층 높이 100마이크론, Shell thickness 옵션에서 normal 2 layers, top surface 5 layers, bottom surface 5 layers, infill density 10%, infill type honey comb, 3D 프린팅 속도는 shells 옵션에서 normal 50mm/s, surface 30mm/s, small radius 30mm/s, infill 옵션에서 normal 50mm/s, top surface 50mm/s, solid infill 50mm/s, other 옵션에서 bridge printing speed 50mm/s, non-printing movement speed 100mm/s, bottom layer speed 20mm/s, retract speed 120mm/s, auto speed adjustment for small parts(+), retraction length 6mm, activate threshold 2mm, retract at beginning of each layer(+), disable retraction within current perimeter(+)



출력이 완료된 모습입니다. 출력완료까지 대략.. 흠.. 7~8시간 정도 걸린 것 같습니다. 중간에 잠들어서 정확한 출력시간은 모르겠군요;;;;




프린팅 베드의 좌측에 장착될 부품의 모습입니다.




프린팅 베드의 좌측에 장착될 부품의 모습입니다. 나름 잘 뽑혔네요. 



이런 식으로 장착이 됩니다. 어떻게 저렇게 딱 붙어있냐구요? 아, 스카치 테이프로 살짝 고정해놨습니다ㅎ



이 부분에 나무판의 오른쪽 끝 부분이 딱 닿은 상태로 레이저 마킹이 될 거구요.



이 부분은 나무판을 오른쪽과 똑같은 높이로 받쳐줄 것입니다.



바로 이렇게 말이죠ㅎ


(테이프로 고정한 후 사진찍는 순간에 한쪽이 떨어져 버린 모습..)


오늘은 다빈치 1.0 프로 3in1의 레이저 마킹 기능을 이용하여 실험실 현판을 제작하기 위해 여러가지로 준비하는 과정을 보여드렸습니다. 


다음 포스팅에서는 이제까지 준비했던 것들을 기반으로 실제 실험실 현판을 다빈치 1.0 프로 3in1의 레이저 마킹기로 제작하는 과정을 보여드릴 예정입니다. 레이저로 새길 글자가 크고 여러개라 꽤 오래 걸릴 것 같긴 하지만, 그래도 이왕 작업하기로 한 거, 끝까지 해봐야죠ㅎ


지금까지 메이드인네버랜드였습니다~!


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