3D 프린터로 출력을 시작했는데 첫 번째 레이어가 베드에 제대로 붙지 않아 출력물이 떨어지는 경우가 있습니다. 처음에는 정상적으로 출력되는 것처럼 보이지만 몇 개의 레이어가 쌓인 뒤 모델이 베드에서 떨어지면서 출력 전체가 실패하기도 합니다.
이러한 문제는 3D 프린터를 사용하는 과정에서 매우 흔하게 발생합니다.
특히 첫 번째 레이어는 이후 모든 레이어가 쌓이는 기반이 되기 때문에 매우 중요합니다. 첫 번째 레이어가 안정적으로 베드에 붙어 있지 않으면 출력물이 움직이거나 변형되면서 전체적인 출력 품질이 떨어질 수 있습니다.
첫 번째 레이어의 접착력이 부족한 원인은 하나가 아닙니다. 베드 레벨링, 노즐과 베드 사이의 거리, 베드 온도, 노즐 온도, 출력 속도, 베드 표면의 오염 등 다양한 요소가 영향을 줍니다.
이번 글에서는 3D 프린터의 첫 번째 레이어가 잘 붙지 않는 주요 원인과 해결 방법, 그리고 안정적인 첫 레이어를 만들기 위한 관리 방법까지 자세히 알아보겠습니다.
첫 번째 레이어가 중요한 이유
3D 프린터는 베드 위에 첫 번째 레이어를 출력한 뒤 그 위에 차례대로 새로운 레이어를 쌓아 올립니다.
따라서 첫 번째 레이어가 베드에 제대로 붙어 있지 않으면 출력 중 모델이 움직일 수 있습니다.
모델이 조금이라도 움직이면 이후 레이어가 정확한 위치에 쌓이지 않아 출력물이 틀어지거나 완전히 실패할 수 있습니다.
특히 바닥 면적이 작은 모델은 베드와 접촉하는 면적이 적기 때문에 첫 번째 레이어 접착력을 더욱 신경 써야 합니다.
베드 레벨링 확인하기
첫 번째 레이어가 한쪽에서는 잘 붙는데 다른 쪽에서는 떨어진다면 베드 레벨링을 먼저 확인하는 것이 좋습니다.
베드가 노즐과 평행하지 않으면 위치에 따라 노즐과 베드 사이의 거리가 달라질 수 있습니다.
어떤 부분에서는 노즐이 너무 가까워 필라멘트가 눌리고, 다른 부분에서는 너무 멀어 필라멘트가 베드에 제대로 붙지 않을 수 있습니다.
수동 레벨링 기능이 있는 프린터라면 제조사가 제공하는 방법에 따라 여러 지점의 높이를 조절해야 합니다.
자동 레벨링 기능이 있는 프린터 역시 센서 보정이나 Z 오프셋 설정이 제대로 되어 있는지 확인하는 것이 좋습니다.
노즐과 베드 사이의 거리
첫 번째 레이어의 품질에서 노즐과 베드 사이의 거리는 매우 중요합니다.
거리가 너무 멀면 필라멘트가 베드에 충분히 눌리지 않아 쉽게 떨어질 수 있습니다.
반대로 너무 가까우면 필라멘트가 지나치게 눌려 압출이 원활하지 않거나 첫 번째 레이어가 지나치게 얇아질 수 있습니다.
따라서 적절한 Z 오프셋을 찾아야 합니다.
Z 오프셋이란?
Z 오프셋은 노즐 또는 프린터가 인식하는 기준 높이와 실제 출력 위치 사이의 차이를 조절하는 설정입니다.
프린터에 따라 메뉴 이름이나 조절 방법이 다를 수 있습니다.
첫 번째 레이어가 너무 멀리 떨어져 출력되는 경우에는 Z 오프셋을 조절해 노즐과 베드 사이의 거리를 적절하게 맞출 수 있습니다.
다만 설정값의 방향은 프린터 제조사와 펌웨어에 따라 다를 수 있으므로 무조건 숫자를 크게 하거나 작게 변경하기보다는 현재 프린터의 기준을 확인하면서 조절해야 합니다.
베드 표면을 깨끗하게 유지하기
베드 표면에 먼지나 기름이 묻어 있으면 접착력이 떨어질 수 있습니다.
특히 손으로 베드 표면을 자주 만지면 피부의 유분이 묻을 수 있습니다.
출력이 계속 실패한다면 베드 표면을 적절한 방법으로 청소하고 다시 출력해 보는 것이 좋습니다.
베드의 재질에 따라 사용할 수 있는 세척 방법이 다르므로 제조사가 권장하는 관리 방법을 확인하는 것이 안전합니다.
베드 온도 확인하기
필라멘트의 종류에 맞는 베드 온도를 사용하는 것도 중요합니다.
베드 온도가 적절하지 않으면 첫 번째 레이어가 제대로 붙지 않거나 출력 중 바닥 부분이 변형될 수 있습니다.
PLA, PETG, ABS 등 필라멘트마다 적절한 베드 온도가 다르기 때문에 제조사가 권장하는 범위를 확인하는 것이 좋습니다.
처음 사용하는 필라멘트라면 권장 설정을 기준으로 테스트하면서 자신에게 맞는 온도를 찾을 수 있습니다.
노즐 온도도 영향을 준다
첫 번째 레이어의 접착력은 베드 온도뿐만 아니라 노즐 온도에도 영향을 받을 수 있습니다.
노즐 온도가 너무 낮으면 필라멘트가 충분히 녹지 않아 베드와의 접착이 불안정해질 수 있습니다.
반대로 지나치게 높은 온도 역시 표면 품질이나 치수에 영향을 줄 수 있습니다.
따라서 사용하는 필라멘트에 맞는 적절한 노즐 온도를 사용하는 것이 중요합니다.
첫 번째 레이어 속도를 낮춰보기
첫 번째 레이어를 너무 빠르게 출력하면 필라멘트가 베드에 안정적으로 안착하기 전에 노즐이 빠르게 이동할 수 있습니다.
이 때문에 첫 번째 레이어 속도를 낮추면 접착력 개선에 도움이 될 수 있습니다.
특히 베드 접착 문제가 반복되는 경우 첫 번째 레이어 속도를 낮춰 테스트해 보는 것이 좋습니다.
첫 번째 레이어 높이 확인하기
첫 번째 레이어의 높이 역시 베드 접착력에 영향을 줄 수 있습니다.
너무 얇거나 설정이 적절하지 않으면 베드에 필라멘트가 제대로 형성되지 않을 수 있습니다.
일반적으로 사용하는 레이어 높이와 프린터의 노즐 크기를 고려해 적절한 첫 번째 레이어 높이를 설정하는 것이 좋습니다.
출력물의 바닥 면적을 확인하기
모델의 바닥 면적이 작으면 베드와 접촉하는 면적도 작아집니다.
이 경우 출력물이 조금만 흔들려도 베드에서 쉽게 떨어질 수 있습니다.
이러한 모델은 브림(Brim)이나 라프트(Raft) 같은 기능을 활용해 베드와 접촉하는 면적을 늘리는 방법을 고려할 수 있습니다.
브림(Brim)이란?
브림은 모델의 바닥 주변에 얇은 추가 영역을 만들어 베드와 접촉하는 면적을 늘리는 기능입니다.
출력 후에는 모델에서 분리할 수 있습니다.
바닥 면적이 좁거나 긴 형태의 모델을 출력할 때 유용하게 사용할 수 있습니다.
특히 출력 중 모델의 모서리가 들리는 현상을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
라프트(Raft)란?
라프트는 모델 아래에 별도의 받침 구조를 먼저 출력한 뒤 그 위에 모델을 출력하는 방식입니다.
베드와 모델 사이에 추가적인 출력층이 만들어지기 때문에 접착력이 부족한 모델에 활용할 수 있습니다.
하지만 필라멘트 사용량과 출력 시간이 증가하고 출력 후 제거 작업이 필요할 수 있기 때문에 필요한 경우에 사용하는 것이 좋습니다.
첫 번째 레이어가 너무 눌리는 경우
첫 번째 레이어가 베드에 잘 붙는다고 해서 무조건 노즐을 베드에 가깝게 설정하는 것은 좋지 않습니다.
노즐이 지나치게 가까우면 필라멘트가 너무 얇게 눌리거나 옆으로 퍼질 수 있습니다.
심한 경우 필라멘트가 제대로 압출되지 않아 노즐에 압력이 과도하게 걸릴 수도 있습니다.
따라서 접착력뿐만 아니라 첫 번째 레이어의 형태도 함께 확인해야 합니다.
첫 번째 레이어 테스트 출력하기
베드 접착 문제가 반복된다면 복잡한 모델을 계속 출력하기보다 첫 번째 레이어 테스트 모델을 사용하는 것이 좋습니다.
넓고 얇은 형태의 테스트 모델을 출력하면서 베드 전체에서 필라멘트가 일정하게 붙는지 확인할 수 있습니다.
한쪽은 너무 얇고 다른 쪽은 필라멘트가 잘 붙지 않는다면 베드 레벨링이나 Z 오프셋을 다시 확인해야 합니다.
마무리
3D 프린터의 첫 번째 레이어는 전체 출력물의 안정성을 결정하는 매우 중요한 부분입니다.
첫 번째 레이어가 제대로 붙지 않는다면 베드 레벨링, Z 오프셋, 베드 온도, 노즐 온도, 첫 번째 레이어 속도 등을 차례대로 확인하는 것이 좋습니다.
또한 베드 표면에 먼지나 유분이 없는지 확인하고 필라멘트에 맞는 출력 조건을 사용하는 것도 중요합니다.
바닥 면적이 작은 모델이라면 브림이나 라프트를 활용해 베드와 접촉하는 면적을 늘리는 방법도 사용할 수 있습니다.
무엇보다 중요한 것은 첫 번째 레이어가 단순히 베드에 붙어 있기만 하는 것이 아니라 일정한 두께와 형태로 안정적으로 출력되는지 확인하는 것입니다.
프린터의 첫 번째 레이어 설정을 제대로 맞춰두면 이후 출력 과정에서 발생하는 여러 가지 문제를 줄이는 데 도움이 됩니다.
다음 글에서는 3D 프린터 출력 중 바닥 모서리가 들리는 현상인 워핑(Warping)이 발생하는 원인과 이를 예방하는 방법에 대해 자세히 알아보겠습니다.