3D 프린터 모델링 완전 가이드 — Fusion 360부터 슬라이서, 출력까지

1. Sketch (2D 도면)
   ├── Rectangle, Circle, Line
   ├── Dimension (치수 구속)
   └── Constraint (수평, 수직, 대칭)

2. 3D 변환
   ├── Extrude (돌출): 2D → 3D 높이 부여
   ├── Revolve (회전): 2D를 축 중심으로 회전
   ├── Loft (로프트): 두 프로필 사이 연결
   └── Sweep (스윕): 경로를 따라 프로필 이동

3. 수정
   ├── Fillet (필렛): 모서리 둥글게
   ├── Chamfer (챔퍼): 모서리 깎기
   ├── Shell (쉘): 속 비우기
   ├── Mirror (대칭): 반대쪽 복제
   └── Pattern (패턴): 원형/직선 반복

4. 내보내기
   └── STL 또는 3MF (슬라이서용)

Fusion 360 단계:
1. 새 스케치 (XY 평면)
2. Rectangle: 70mm × 55mm (Arduino Uno 크기 + 여유)
3. Extrude: 25mm 높이
4. Shell: 벽 두께 2mm (윗면 개방)
5. 스케치 (내벽): USB 포트 홀 (12mm × 11mm)
6. Extrude Cut: USB 홀 관통
7. 스케치 (바닥): 마운트 홀 4개 (M3, Ø3.2mm)
8. Extrude Cut: 홀 관통
9. Fillet: 외부 모서리 3mm
10. 뚜껑: 새 Body → 스케치 72mm × 57mm → Extrude 2mm
    → 내부 돌출 1.5mm (끼움식)
11. Export → STL (High Resolution)

설계 규칙 (FDM 기준):
├── 최소 벽 두께: 1.2mm (노즐 0.4mm × 3 라인)
├── 최소 홀 지름: 2mm
├── 끼움 공차: +0.2~0.3mm (단단하게: +0.1mm)
├── 나사 홀: -0.2mm (M3 = Ø2.8mm로 모델링)
├── 오버행: 45° 이하 (서포트 불필요)
├── 브릿지: 최대 50mm (서포트 불필요)
├── 최소 디테일: 0.4mm (노즐 지름)
├── 텍스트 돌출: 최소 0.6mm
├── 스냅 핏: 후크 1mm + 갭 0.3mm
└── 45° 규칙: 45° 이상 기울기 → 서포트 필요

// 개발자에게 최적! 코드로 3D 모델 생성

// 아두이노 케이스 (파라메트릭)
board_w = 68.6;  // Arduino Uno 크기
board_h = 53.3;
board_d = 15;    // 부품 높이

wall = 2;        // 벽 두께
clearance = 0.5; // 끼움 공차

// 본체
difference() {
    // 외부 박스
    rounded_box(
        board_w + wall*2 + clearance*2,
        board_h + wall*2 + clearance*2,
        board_d + wall,
        r = 3
    );
    // 내부 공간
    translate([wall, wall, wall])
        cube([board_w + clearance*2, board_h + clearance*2, board_d + 1]);
    // USB 포트 홀
    translate([-1, wall + 10, wall + 3])
        cube([wall + 2, 12, 11]);
    // 전원 잭 홀
    translate([-1, wall + 30, wall + 2])
        cube([wall + 2, 10, 12]);
}

// M3 마운트 홀
mount_positions = [[14, 2.5], [15.3, 50.7], [66.1, 7.6], [66.1, 35.6]];
for (pos = mount_positions) {
    translate([pos[0] + wall + clearance, pos[1] + wall + clearance, 0])
        cylinder(d = 3.2, h = wall, $fn = 20);
}

// 모듈: 둥근 박스
module rounded_box(w, h, d, r) {
    hull() {
        for (x = [r, w-r], y = [r, h-r])
            translate([x, y, 0]) cylinder(r = r, h = d, $fn = 30);
    }
}

// CLI로 STL 생성:
// openscad -o case.stl case.scad

OpenSCAD 핵심 문법:
├── cube([x,y,z])         — 직육면체
├── cylinder(d, h)        — 원기둥
├── sphere(r)             — 구
├── translate([x,y,z])    — 이동
├── rotate([x,y,z])       — 회전
├── scale([x,y,z])        — 스케일
├── difference()          — A - B (빼기)
├── union()               — A + B (합치기)
├── intersection()        — A ∩ B (교차)
├── hull()                — 볼록 껍질
├── linear_extrude(h)     — 2D → 3D 돌출
└── rotate_extrude()      — 2D → 3D 회전

Cura / PrusaSlicer 공통 설정:

레이어 높이:
├── 0.12mm: 고품질 (느림, 피규어용)
├── 0.20mm: 표준 (일반 부품)
├── 0.28mm: 초고속 (시제품, 테스트)
└── 규칙: 노즐 지름의 25~75% (0.4mm 노즐 → 0.1~0.3mm)

벽/상하 두께:
├── 벽 라인 수: 3~4 (1.2~1.6mm)
├── 상/하 레이어: 4~5 (0.8~1.0mm)
└── 강도가 필요하면 벽 늘리기

인필(충전):
├── 10~15%: 장식용 (약함)
├── 20~30%: 일반 부품 (표준)
├── 40~60%: 기계 부품 (강함)
├── 100%: 솔리드 (최강, 느림)
└── 패턴: Grid(표준), Gyroid(강도/유연), Lightning(빠름)

서포트:
├── 오버행 각도: 45° (기본)
├── 서포트 밀도: 10~15% (기본)
├── 서포트 Z 거리: 0.2mm (제거 용이)
└── Tree 서포트: 복잡한 모델에 추천

속도:
├── 외벽: 30~50mm/s (품질)
├── 내벽: 60~80mm/s
├── 인필: 80~150mm/s (속도)
├── 이동: 150~250mm/s
└── Bambu Lab: 300mm/s+ (가속도 20000mm/s²)

온도:
├── PLA: 노즐 200°C, 베드 60°C
├── PETG: 노즐 235°C, 베드 80°C
├── ABS: 노즐 245°C, 베드 100°C (인클로저 필수!)
└── 첫 레이어: +5°C, 속도 50% (접착력)

; 3D 프린터의 명령어 = G-code
G28           ; 홈 포지션 (원점)
G29           ; 오토 레벨링
M104 S200     ; 노즐 온도 200°C 설정
M140 S60      ; 베드 온도 60°C 설정
M109 S200     ; 노즐 온도 도달까지 대기
M190 S60      ; 베드 온도 도달까지 대기

G1 X50 Y50 F3000  ; X50 Y50으로 이동 (3000mm/min)
G1 Z0.2 F300      ; Z 0.2mm (첫 레이어 높이)
G1 X100 E10 F1500 ; X100으로 이동하며 10mm 압출
G1 Y100 E20       ; Y100으로 이동하며 추가 압출

M106 S128     ; 팬 50% (0~255)
M84           ; 모터 비활성화
M104 S0       ; 노즐 히터 끄기

문제 → 원인 → 해결:

첫 레이어 안 붙음:
  → 베드 레벨링 / 노즐 너무 높음
  → Z offset 낮추기, 베드 온도↑, 접착제

실 늘어짐 (Stringing):
  → 리트랙션 부족
  → 리트랙션 거리 6mm↑, 속도 40mm/s↑, 온도↓

레이어 갈라짐 (분리):
  → 레이어 접착 불량
  → 온도↑, 팬 속도↓, 인클로저

코끼리 발 (Elephant Foot):
  → 첫 레이어 눌림 과다
  → Z offset 올리기, 첫 레이어 flow 90%

막힘 (Clogging):
  → 히트 크립 / 불순물
  → 콜드 풀, 노즐 교체, PTFE 튜브 점검