다빈치 주니어 1.0 프로 3D 프린터의 다양한 필라멘트 출력 테스트.

오늘은 제가 사용중인 3D 프린터 중 하나인 XYZ프린팅 사의 다빈치 주니어 1.0 프로(da Vinci Jr. 1.0 Pro)의 다양한 필라멘트에 대한 출력 성능 테스트의 결과에 대해서 말씀드리고자 합니다. 


사실 필라멘트 성능 테스트를 하려고 한게 아니라, 다음과 같은 3D 모델을 출력하기 위해 플렉시블 필라멘트(flexible filament)를 사용한 것이 수많은 삽질(?!)의 시작이었습니다. 



저 네모난 구멍에 뭔가를 잡아놓기 위해서 플렉시블 필라멘트로 출력하려고 한 것이죠. 



다빈치 주니어 1.0 프로의 경우 서드 파티 필라멘트를 정식으로 지원합니다. 위와 같이 외부로 연결되는 테프론 튜브를 통해 필라멘트를 가져온 뒤..



보우덴 익스트루더 부분으로 삽입한 뒤 노즐까지 전달하면 되는 것이지요. 3D 프린터 세팅은 다음과 같습니다. 


Nozzle temperature : 230ºC

Layer height : 0.1mm

Shell thickness normal 2, top surface 3, bottom surface 3

Infill density 10%, rectilinear type

Speed : 10mm/s (except non-printing movement speed : 100mm/s)

Retraction : 0


속도는 매우 줄이고, 리트렉션은 하지 않는 게 핵심이지요.



하지만 출력실패..



원인을 살펴보니, 보우덴 익스트루더 부분에서 플렉시블 필라멘트들이 다 빠져 나와있더군요. 플렉시블 필라멘트가 출력되려면 익스트루더 기어와 연결되는 부분이 빈틈없이 연결되어야 하는데, 아무래도 PLA 전용 3D 프린터이다보니 그런 부분이 고안되지 않은 듯 하더군요. 



저처럼 삽질하시다가 문제가 생기셔서 필라멘트를 언로드 하실 때는 주의하셔야 합니다. 저는 이렇게 꼬였었거든요. 



이렇게 꼬여서 빼내느라 고생 좀 했습죠. 


음.. '플렉시블 필라멘트는 출력이 어렵다고 하면, 출력하기 까다롭다고 알려진 브론즈필 필라멘트(BronzeFill filament)는 어떨까?' 라는 궁금증이 갑자기 생겼습니다. 왜냐하면 다빈치 주니어 1.0 프로 옆에 브론즈필 필라멘트가 굴러다니고 있었거든요;;;;



컬러팹(Colorfabb) 브론즈필 필라멘트로 교체를 해줍니다.



노즐까지는 잘 연결이 되는군요. 


브론즈필 필라멘트가 출력이 어려운 이유는, 필라멘트가 잘 부서지기 때문입니다. 그래서 노즐도 잘 막히고, 익스트루더에서 잘 갈리기도 하구요.

Nozzle temperature : 210ºC

Layer height : 0.1mm

Shell thickness normal 2, top surface 3, bottom surface 3

Infill density 10%, rectilinear type

Speed : 30mm/s, bottom layer speed 20mm/s

Retraction : 0


제가 사용한 출력 세팅입니다. 속도를 30mm/s로 좀 줄였구요, 리트랙션은 사용하지 않았습니다. 



오호, 출력이 잘 시작되는군요.



출력이 완료된 모습입니다. 출력완료까지 약 1시간 정도 소요되었습니다. top surface의 shell thickness를 3 레이어로만 지정하다보니 위쪽 부분이 좀 뚫렸군요. 어차피 출력이 잘 되는지 여부를 확인하기 위한 출력이었으니 별 상관은 없다고 생각했습니다. 



브론즈필 필라멘트는 비교적 성공적으로 출력되었습니다.



옆면을 확대한 모습입니다. 적층높이 100 마이크론으로 잘 쌓여있군요. 걱정하던 노즐 막힘도 없이 한번에 출력되었습니다. 다행이네요ㅎ



여담으로, 브론즈필 필라멘트는 사포나 줄로 살짝 갈아내면 필라멘트 내부의 청동이 들어나게 되어 이쁩니다.


'플렉시블 필라멘트는 안되고 브론즈필 필라멘트는 출력이 된다'까지 확인하였습니다. 그러면 좀 더 뽑아보겠습니다. 가장 기본인 PLA를 먼저 뽑아볼까요?



자, 제 블로그 공식 출력성능 테스트 3D 모델인 마빈(Marvin)입니다ㅎ



Nozzle temperature : 200ºC

Layer height : 0.1mm

Shell thickness normal 3, top surface 5, bottom surface 5

Infill density 10%, rectilinear type

Speed : 50mm/s, bottom layer speed 10mm/s

Retraction : length 4mm, speed 30mm/s

print flow : 100%


제가 사용한 3D 프린터 세팅입니다. 사용한 필라멘트는 XYZ 정품 PLA 필라멘트를 사용하였구요, 출력완료까지 약 30분 정도 소요되었습니다. 



PLA 전용 3D 프린터라고 표방한 만큼, 다빈치 주니어 1.0 프로의 PLA 출력 성능은 꽤 준수합니다. 



특히 노즐 부분의 쿨링 시스템이 업그레이드 되다보니, 별다른 세팅 없이도 위와 같이 세밀한 고리 부분도 출력이 잘 되어 놀랐습니다.



물론, 쿨링팬이 노즐에서 출력되는 앞쪽 부분만을 쿨링시켜주다보니 상대적으로 뒤쪽 부분은 위와 같이 쿨링 효율이 좀 떨어지긴 합니다만, 그래도 봐줄만 합니다.



서포트 없이 출력한 옆면의 모습인데요, 잘 뽑혔습니다.



앞쪽 아래쪽 부분은 쿨링팬의 버프(?!)로 잘 뽑혔습니다.



뒤쪽도 잘 뽑혔구요.



하지만, 쿨링팬의 효율이 좀 떨어지는 뒤쪽 아래 부분은 서포트가 없다보니 약간 뭉개지는 모습도 보였습니다. 


그래도 PLA의 출력성능은 어느 정도 만족스러웠습니다. 그래서 기분이 좀 난 것일까요? 출력하기 어렵기로 소문난 우드필(WoodFill)에 도전해보기로 했습니다. 


우드필 필라멘트는 필라멘트 내부에 나무 성분이 들어가있어 출력 후에 나무 느낌을 물씬 낼 수 있는데요, 그만큼 노즐도 잘 막히고 출력도 어렵기로 알려져 있습니다. '그래도 PLA랑 브론즈필이 잘 출력되었으니까?' 라는 생각에 한번 출력해보았습니다. 



출력시작했습니다! 제가 사용한 우드필 필라멘트는 컬러팹(Colorfabb)사의 Fine 우드필입니다. 3D 프린터 세팅은 다음과 같습니다. 


Nozzle temperature : 210ºC

Layer height : 0.3mm

Shell thickness normal 2, top surface 3, bottom surface 3

Infill density 10%, rectilinear type

Speed : 60mm/s, bottom layer speed 30mm/s

Retraction : 0

print flow : 100%


일반적으로 우드필 최적화 세팅은 레이어 300마이크론으로 알려져 있습니다. 그리고 나머지 세팅은 최대한 노즐이 막히지 않게 빠르게 출력하는 것이 중요하죠.



오홋! 뭔가 그럴싸하게 출력이 되었군요! 출력 완료까지 약 30분 정도 소요되었습니다. 



나름 준수하게 출력되었다고 생각하던 찰라에..



아, 레이어 이탈이 좀 있었군요. 이건 뭐 바닥에 풀칠을 안해서 그런 것이니 넘어가구요ㅠ



shell thickness가 전반적으로 얇다보니 좀 듬성듬성한 부분도 있긴 합니다만, 우드필 필라멘트의 고질적인 문제인 압출 저하 현상은 보이지 않군요. 



고리 부분도 그럭저럭 표현이 되었구요. 


300마이크론으로 출력이 어느 정도 된다고 판단한 저는 '그럼 100마이크론으로 한번 출력해볼까?'라는 무모한 생각이 또 들었습니다. 그래서 도전!



실패!


막혔거든요ㅎ 우드필이 노즐 막힘 현상이 참 많아요ㅠ 그래서 뚫고 다시 한 번 도전!


Nozzle temperature : 210ºC

Layer height : 0.1mm

Shell thickness normal 2, top surface 3, bottom surface 3

Infill density 10%, rectilinear type

Speed : 40mm/s, bottom layer speed 10mm/s

Retraction : 0

print flow : 100%

3D 프린터 세팅은 위와 같습니다. 적층 높이를 100으로 줄인 대신에 속도를 40mm/s로 좀 낮춰줬습니다. 



오옷! 약 30분 정도 지나고 난 뒤 출력완료 되었습니다. 



뭔가 출력이 잘 된 것 같기도 하고 아닌 것 같기도 하고?



다음에는 shell thickness를 좀 두껍게 해서 출력해봐야겠군요.



아, 한쪽 다리가 부서진 것은 떼어내다가 부서졌습니다;;;; 전반적으로 출력이 되긴 했습니다만.. 우드필 필라멘트의 고질적 문제인 압출 저하가 각 층에서 나타났습니다. 우드필 내부의 나무 성분에 의해 노즐 내부에서 마찰력이 높아져서 출력 속도가 일정하지 않아 발생하는 현상이지요. 이 부분은 압출하는 flow 량을 높이면 해결된다고도 하는데, 나중에 한번 120% extrusion flow 걸고 다시 해봐야겠습니다. 


오늘의 결론은 이렇습니다. 


1. 다빈치 주니어 1.0 프로는 PLA 필라멘트를 잘 뽑아준다. 

2. 다빈치 주니어 1.0 프로는 브론즈필 필라멘트도 나름 잘 뽑아준다. 

3. 다빈치 주니어 1.0 프로로 우드필 필라멘트를 뽑으려면 세팅을 잘 잡아야 한다. 뽑히긴 뽑힌다. 

4. 다빈치 주니어 1.0 프로로 플렉시블 필라멘트는 출력하기 어렵다. 


지금까지 메이드인네버랜드였습니다~!



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