노즐 압력 계산기 | PrintCalcLab

Hagen-Poiseuille로 3D 프린터 노즐 압출 압력 계산.

압출하는 모든 그램의 플라스틱은 1mm 이하의 채널을 통과해야 하며, 필요한 압력이 익스트루더 기어가 실제로 싸우는 대상입니다. 이 계산기는 원통형 채널의 층류에 대한 Hagen-Poiseuille 방정식으로 압력을 추정하며, 8가지 일반 필라멘트의 대표적인 용융 점도를 사용합니다. 작은 노즐·긴 용융 채널·빠른 유량이 신뢰할 수 있는 익스트루더를 갑자기 클릭하고 스킵하는 것으로 만드는 이유를 확인하는 가장 빠른 방법입니다.

작동 원리

압력 강하는 ΔP = 8ηLQ / (πr⁴)을 따릅니다: 점도η × 채널 길이L × 체적 유량Q, π와 노즐 반경의 4제곱으로 나눕니다. 계산기는 밀리미터와 mm³/s 입력을 SI 단위로 변환하고 결과를 bar로 보고하며, 1.5bar 초과 시 경고를 표시합니다. 내장 점도 표는 가장 쉽게 밀어낼 수 있는 PLA(100 Pa·s)에서 TPU(250 Pa·s)까지 범위를 커버하며, PETG 150·Nylon 180·ABS 및 HIPS 200·ASA 210·PC 220입니다.

자주 묻는 질문

노즐 직경을 절반으로 줄이면 압출이 훨씬 더 어려워지는 이유는 무엇인가요?

압력은 반경의 역 4제곱에 비례하므로, 0.2mm 노즐은 같은 유량에서 0.4mm 노즐의 16배 압력이 필요합니다. 반경 항이 전체 방정식에서 가장 강력한 레버입니다.

1.5bar 초과 경고는 무엇을 의미하나요?

이 모델이 익스트루더 스킵이나 필라멘트 삭음을 유발할 만큼 높은 배압을 예측하는 구간을 표시합니다. 속도를 줄여 유량을 낮추거나, 온도를 높여 점도를 낮추거나, 더 큰 노즐로 교체하세요.

Hagen-Poiseuille는 용융 플라스틱에 얼마나 정확한가요?

정상 층류에서 뉴턴 유체를 가정하지만, 실제 폴리머 용융물은 전단 희석되고 점도가 온도에 따라 크게 변합니다. 절대 압력 측정값이 아닌 노즐·재료·속도 비교를 위한 상대적 추정치로 출력을 사용하세요.

TPU가 빠르게 출력하기 어려운 이유는 무엇인가요?

이 표의 재료 중 TPU의 모델 점도는 250 Pa·s로 가장 높아 PLA의 2.5배입니다. 따라서 같은 유량에서 2.5배의 압력이 필요하며, 유연한 필라멘트가 하중 하에서 좌굴하는 경향까지 더해집니다.