성공적인 3D프린팅 출력을 위한 필수적인 가이드라인

3D프린팅 연결·나사·공차

작은 부품이 포장 안에서 사라지고, 

출력한 나사는 몇 번 만에 헛돌고, 

CAD에서 꼭 맞던 뚜껑은 막상 닫히지 않습니다. 

출력 뒤에 누가 부품을 집고, 연결부를 자르고, 나사를 돌리고, 

두 파트를 끼우는지까지 생각해야 피할 수 있는 문제들입니다.

1. 작은 부품은 잃어버리지 않도록 묶습니다

손톱만 한 버튼이나 와셔 모양 파트를 여러 개 주문하면 출력보다 그다음 과정이 더 까다롭습니다. 

세척통에서 건지고, 후처리하고, 수량을 세어 포장하는 동안 한두 개가 섞이거나 빠질 수 있기 때문입니다. 

그래서 아이컨택은 10mm 이하의 작은 부품은 안팎의 파트를 먼저 연결 출력 대상으로 살펴봅니다.

한 묶음에는 최대 10개를 연결하고, 

모델 파일에서도 서로 이어진 하나의 쉘로 만듭니다. 

그래야 출력부터 후처리, 포장까지 한 덩어리로 다룰 수 있습니다. 

10mm보다 커도 납작해서 집기 어려운 부품은 묶는 편이 나을 수 있고, 

반대로 작아도 정밀면이 많다면 단품 출력이 낫습니다.

작은 3D프린팅 부품 여러 개를 가는 기둥으로 연결한 기존 안내 이미지

연결 기둥은 지름 1.5mm 이상으로 만들고, 공간이 허락하면 3.0mm 안팎으로 굵게 잡습니다. 

너무 가늘면 세척이나 이동 중 끊어지고, 너무 굵으면 떼어낸 자국을 다듬기 어려워집니다. 

무거운 파트나 긴 묶음이라면 기둥을 더 굵게 할 수 있습니다. 

연결점은 흔적이 남아도 되는 면, 니퍼가 들어갈 수 있는 자리에 두는 편이 좋습니다.

FCP, BJ, FDM, SLM 공정에는 이 연결 출력 방식을 적용할 수 없습니다. 

장비 안에서 파트를 다루는 방식과 후처리가 서로 달라, 

같은 연결 기둥을 옮겨 쓰면 품질과 작업성이 오히려 나빠질 수 있어서입니다. 

사용할 소재와 공정이 정해지면 연결 가능 여부부터 확인합니다.


묶었다고 배송 파손까지 없어지는 것은 아닙니다. 

연결부가 부러지거나, 제거한 자리에 백화·스크래치·거친 면이 남고,

긴 묶음이 휘면서 개별 파트의 치수에 영향을 줄 수 있습니다. 

그래서 정밀 맞춤면과 외관면은 연결점에서 피합니다. 

후처리와 포장 손이 늘면 비용과 일정도 달라지며, 

수량과 제거 난이도에 따라 제작 기간이 1~2영업일 더 필요할 수도 있습니다. 

제거 흔적이나 연결부 파손은 기능 부품이 정상이라면 재출력 사유로 인정되지 않을 수 있습니다.

임시 연결과 완성품 체결에 쓰이는 여러 방식을 나란히 보여 주는 무문자 이미지

연결 출력의 기둥은 배송과 취급을 돕는 임시 구조입니다. 

완성품에서 힘을 전달하거나 반복해서 여닫는 결합부를 대신하지 않습니다. 

출력 후 잘라낼 연결점과 제품에 남을 체결부를 CAD에서 따로 구분해 두면 수정이 훨씬 줄어듭니다.


2. 출력 나사산은 체결 횟수까지 봅니다

나사산은 작은 골과 봉우리가 연속된 형상입니다. 

출력 해상도와 레이어 계단이 모서리를 둥글게 만들고, 방향이 나쁘면 조일 때 층 사이로 힘이 벌어집니다. 

플라스틱 나사산은 반복 체결로 닳으며, 서포트 제거와 샌딩도 프로파일을 건드립니다. 

첫 조립이 됐다는 사실만으로 오래 쓸 수 있다고 판단하기 어려운 이유입니다.

직접 출력할 미터 나사를 문의받으면 보통 M6 정도부터 가능성을 살펴봅니다. 

M5와 M4는 피치와 골이 더 작아 공정, 방향, 소재 상태에 훨씬 민감합니다. 

이때는 먼저 시험 체결을 해 보거나 탭·인서트 같은 후가공 나사로 바꾸는 편이 낫습니다. 

M6도 보스가 얇거나 큰 토크를 받고 자주 분해한다면 오래 버티기 어렵습니다.

직접 출력할 작은 나사산처럼 미세하고 날카로운 형상의 위험을 더 살펴보려면

 3D프린팅 미세 형상 점검 가이드에서 해상도와 후처리 영향을 함께 확인할 수 있습니다.

3D프린팅 나사산 크기와 공정별 메모가 담긴 기존 안내 이미지


  • 탭 가공: 구멍을 나사 완성 치수로 바로 출력하지 않고 가공 여유가 있는 밑구멍으로 만든 뒤 탭을 냅니다. 형상은 또렷해지지만 플라스틱 자체가 마모되는 한계는 남습니다.
  • 금속 인서트: 반복해서 열고 닫는 하우징이라면 나사가 닿는 면을 금속으로 바꿉니다. 열압입, 압입, 확장형 가운데 삽입 방식을 정한 뒤 그에 맞춰 보스 두께와 구멍을 설계합니다.
  • 헬리코일: 전용 탭으로 만든 자리 안에 코일을 넣어 금속 나사산을 구성합니다. 작은 보스에 무조건 넣기보다 가장자리 거리, 남는 벽 두께, 체결 하중을 함께 봐야 합니다.

3D프린팅 보스 안의 금속 인서트와 체결 나사 단면을 보여 주는 무문자 이미지

아이컨택에서는 출력 파일을 볼 때 나사 규격, 체결 횟수, 예상 하중, 보스 주변 공간을 함께 확인합니다. 

그 결과에 따라 직접 출력, 탭, 인서트, 헬리코일 가운데 가능한 후가공을 견적 단계에서 안내합니다.

 소재와 형상이 맞지 않으면 해당 작업을 권하지 않을 수도 있습니다.


3. 공차는 출력 후 실측으로 맞춥니다

CAD에서 축과 구멍을 같은 치수로 그리면 화면에서는 정확히 겹칩니다. 

출력물에서는 재료 수축, 열의 쏠림, 레이어 방향, 장비 보정이 서로 다른 오차를 만듭니다. 

구멍은 좁아지고 긴 면은 휠 수도 있어서, 

소재 수축률 하나로 모델 전체를 늘리는 것만으로는 맞춤 문제를 풀기 어렵습니다.


먼저 원하는 조립 감각을 정합니다.

  • 여유 끼움은 손으로 쉽게 넣고 빼거나 움직여야 하는 뚜껑과 힌지에 씁니다.
  • 중간 끼움은 가볍게 눌러 위치를 잡되 필요하면 다시 분리해야 할 때 맞습니다.
  • 간섭 끼움은 압입으로 고정하는 방식이며 조립력과 파손 위험까지 확인합니다.

3D프린팅 공정별 조립 공차 값이 담긴 기존 안내 이미지

공정별 최소 공차표는 단순한 소형 형상을 상담할 때 이야기를 시작하기 위한 자료입니다. 같은 공정이라도 서로 닿는 면적이 넓거나 출력 방향, 소재, 장비 상태가 달라지면 필요한 간격도 달라집니다.

인서트 보스와 끼움부 주변의 벽 두께·지지 조건을 정할 때는 3D프린팅 두께 분석 가이드에서 부품 크기와 후처리를 함께 보는 순서를 이어서 확인할 수 있습니다.

후처리 순서도 공차의 일부입니다. 

서포트를 떼고 사포질하면 맞춤면이 줄어들고, 코팅은 표면을 두껍게 만듭니다. 

열처리와 세척 뒤에 형상이 더 움직이기도 합니다. 

정밀면은 작업자가 알아볼 수 있게 표시해 두고, 본품과 같은 후처리를 마친 뒤 측정합니다.

  1. 실제 부품의 축, 구멍, 벽 두께와 출력 방향을 닮은 작은 시험편을 만듭니다.
  2. 간격을 한 값으로 고정하지 말고 서너 단계로 나눠 한 번에 출력합니다.
  3. 본품과 같은 장비, 소재, 방향, 후처리를 적용합니다.
  4. 캘리퍼스로 한 지점만 재지 말고 축과 구멍의 여러 방향을 각각 기록합니다.
  5. 직접 끼워 힘과 흔들림을 확인한 뒤 한 변수씩 고쳐 다시 출력합니다.

서로 다른 간격의 시험편을 캘리퍼스로 측정하고 끼워 보는 무문자 이미지

두 번째 샘플에서 편차가 0.05mm 이내로 줄었다고 해도 제품의 기능이 맞아야 검토가 끝납니다. 

손으로 여는 케이스와 베어링 자리, 유체를 막는 결합부를 같은 숫자로 판정할 수는 없습니다. 

시험편에서 고른 값을 본품에 옮긴 뒤 첫 조립품의 끼우는 힘과 흔들림을 다시 확인하고 수량 제작으로 넘어갑니다.

모델 파일과 나사 규격, 원하는 끼움 느낌, 조립 횟수를 함께 보내 주세요. 연결 출력 가능 여부부터 나사 후가공, 시험 공차까지 파일에 맞춰 살펴봅니다. 아이컨택 실시간 견적에서 도면 검토를 시작하세요.

참고 자료


(주)아이컨택 | 대표자명 : 안형찬

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