간단한 3D프린터 필라멘트 필터 제작기.

3D프린터를 사용하는데 있어서 필수적인 요소로 필라멘트가 있습니다. 필라멘트(Filament)는 용융된 플라스틱을 한층한층 적층하여 삼차원 형상을 만드는 FDM(Fused deposition modelling, 또는 FFF ; fused filament fabrication) 방식의 3D프린터에서는 없어서는 안될 요소이지요. 이게 없으면 당연스럽게도 출력이 안되니까요.

하지만 이 필라멘트들은 대부분의 3D프린터에서 먼지나 이물질이 묻을 가능성이 높은 외부에 노출되어있으며, 이를 매번 청소하는 것도 큰 부담입니다.

여기에 추가적으로 3D프린터의 중추적인 요소인 핫엔드(hotend)가 막히는 Clogging은 3D프린터를 사용하는 사용자로 하여금 매우 스트레스를 받도록 하는 문제이지요.

3D프린터를 사용하면서 저도 이 문제들을 겪은 바, 해결책을 찾아보던 중 좋은 아이디어를 발견하였습니다. 이름하여 Universal Filament Filter, 즉 3D프린터 필라멘트 필터라고 이름붙일 수 있겠네요.

http://www.thingiverse.com/thing:492067

위 주소의 씽기버스에서 다운로드할 수 있습니다. Creative Tools라는 3D프린터 관련 외국 스토어에서 제작해서 올린 것인데, 굉장히 간단하게 만들어볼 수 있으면서 효과적으로 3D프린터의 성능도 향상시킬 수 있다고 포럼에서도 꽤 긍정적인 반응이 많아 제작해보기로 하였습니다.

준비물은 다음 3D모델의 3D프린팅 출력물과 스펀지입니다.

요렇게 생긴게 필터 하우징이랍니다. 적층높이 100마이크론, shell thickness 1.2mm, Fill bottom/Top thickness 1.2mm, Fill density 100%, 출력속도 50mm/s, 핫엔드 온도 210도, 히팅베드 온도 50도, 출력에 사용한 필라멘트는 Colorfabb사의 PLA/PHA Standard black 필라멘트입니다.

일단 3D프린팅을 시작합니다.

작은 3D모델을 출력할 때는 사진 찍기가 어려워요;;

그러니까 바로 완성사진으로! 총 출력시간은 약 25분입니다. 금방 뽑을 수 있어요.

출력된 모습입니다. 겉모양은 원통입니다. 위쪽은 구멍이 홈과 함께 뚫려있구요.

반대쪽에는 구멍만 뚫려있는데..

내부가 비어있습니다. 뭔가 채워넣을 수 있게 생겼지요.

여기에 뭘 채우냐면요..

짠! 스펀지입니다. 길가다가 핫트랙스의 그림그리는 화방용구 파는 곳에서 발견하여 하나 샀습니다.

가격이 무려 500원!!!

그냥 일반적으로 생각하는 가장 기본 스펀지에요. 별거 없습니다ㅋ

자, 이 스펀지를 어떻게 사용하냐면요. 위와 같이 필라멘트 필터 하우징을 스펀지에 대봐서 크기를 대충 측정한뒤..

과감하게 가위로 잘라줍니다.

요만하게 잘라낸 스펀지를..

필라멘트 필터 하우징에 핀셋을 사용하여 구겨넣어주면..

짠! 3D프린터 필라멘트 필터 완성!

간단하죠?

필라멘트에 이 필라멘트 필터를 장착하는 것은 매우 간단합니다. 필라멘트의 끝을 뾰족하게 잘라낸 후 필터에 끼우면서 안의 스펀지를 뚫어버리면(!!!) 됩니다.

이걸로 끝이냐구요? 아니지요, 여기서 끝이면 필라멘트에 묻은 먼지는 스펀지가 필터 역할을 해서 어느 정도 제거할 수 있겠으나 노즐이 막히는 현상을 실제적으로 예방하기는 어렵겠지요.

여기에 추가할 다음 단계가 바로, 스펀지에 오일을 적혀주는 단계입니다.

위 사진처럼 말이지요. 저 누런 오일은 예전에 구입했었던 올리브 오일입니다. 제작자도 미네랄 오일 몇방울이면 된다고 안내하고 있더라구요(By dropping a few drops of common mineral oil on the sponge the filament passing through gets lubricated thus relieving the extruder motor from strain)

중간에 스펀지가 마른 것으로 생각되면 위의 모습처럼 그냥 몇방울 더 더해주면 된다고 하네요ㅎ

이 필라멘트 필터가 올라와있는 씽기버스의 댓글에, 다음과 같은 질문이 있었는데요.

My only concern is the type of oil applied to the filament. I'm new to this but will oil not effect extrusion or create bed adhesion problems? I see that some dip filament into Canola to reduce blockages as well, can this be used instead of mineral oil?

즉, 오일이 필라멘트와 함께 핫엔드로 들어가면 히팅베드 안착에 문제가 생기거나 필라멘트 압출에 문제가 발생하지는 않냐는 것이죠. 이것에 대한 제작자의 답변이..

We have tested extensively with different oils and have not noticed any effect on the result. Remember that the sponge only needs to be moist with oil. About five drops will last many prints. Usually we use rapeseed oil.

여러가지로 테스트를 해봤는데, 별 이상 없다는 것이지요. 약 5방울의 오일로서 스펀지를 적셔놓아도 꽤나 오래 지속된다고 하네요ㅎ 참고로 이 제작자가 사용하는 오일은 평지씨 기름이라고 하네요. 그밖에도 WD-40이라는 윤활제도 좋다고 하네요.

(출처 : http://www.thingiverse.com/thing:492067)

3D프린터 필라멘트 필터의 한쪽 부분에는 홈이 파져있는데, 이 부분은 필라멘트를 보관할 때 꺽어서 위 사진과 같이 보관하면 된다고 하네요ㅎ 하지만 제가 제꺼 필라멘트로 해봤는데요, 저렇게 하다가 필라멘트 부러져요;; 그냥 필터 역할로만 사용하는게 좋을 것 같더라구요.

제 프린터봇 플러스에 3D프린터 필라멘트 필터를 껴본 모습입니다. 확실히 필라멘트에 올리브 오일을 직접 묻혀서 출력하는 것보다는 훨씬 얇게 오일이 필라멘트에 묻더군요. 오일을 필라멘트에 직접 묻히면 너무 흥건해서 출력했을 때 미끄러워서 출력물이 바닥에서 떨어지는 등의 문제가 있거든요.

이런 간단한 아이디어로 3D프린터의 출력 품질을 올릴 수 있다니.. 역시 세상은 아이디어가 제일인가 봅니다ㅎ

이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!