프린터봇 메탈 플러스 캘리브레이션하기.

이전 포스팅에서 프린터봇 메탈 플러스(Printrbot metal plus)으로 처음 출력했을 때 완전히 만족스럽진 않았습니다. 그래서 캘리브레이션(calibration)을 진행하였지요. 일단 문제가 뭔지 파악하기 위해 테스트용으로 출력을 진행했습니다.

그냥 단순한 직육면체를 뽑는데도 불구하고 표면이 저렇게 울퉁불퉁하게 나오더군요. 혹시 이번 STL 파일의 슬라이싱이 잘못되었나 해서 슬라이싱 방법을 바꾸어서 출력해보았더니..

역시나 이렇게 울퉁불퉁하게 나오더군요. 여기서 눈여겨보아야할 점이 하나 있는데요, 울퉁불퉁하게 나오는 부분이 거의 일정한 간격으로 나온다는 점입니다. 이 말인즉, Z축으로 프린팅 헤드가 이동을 할 때 뭔가가 일정하게 계속 방해를 한다는 것이지요.

하지만 원인을 계속 알 수가 없어 제 나름대로 실험도 하면서 이와 동시에 프린터봇 커뮤니티도 검색하고 글도 올려서 문제를 해결하고자 계속 노력하였지요. 그러던 중 다음의 글을 찾았고 또한 제가 올린 글에도 답변이 달리더군요.

http://help.printrbot.com/Answers/View/14786/Noisy+Z+movement%2C+poor+Layering
http://help.printrbot.com/Answers/View/16383/The+poor+output+quality+of+Printrbot+metal+plus

답변을 종합해보면, Z 커플러(couple)에 뭔가 문제가 있을 것이라는 의견이었습니다. Z 커플러가 뭐냐하면..

위 사진의 중앙에 있는 쇳덩어리(?!)입니다. 즉, Acme rod와 Z축의 움직임을 담당하는 스텝모터를 연결해주는 부품이지요. 이 부분을 확인해보라는 조언이 많았습니다. 그래서 확인을 해보았더니..

Z 커플러가 확실히 고정되지 않고 위아래로 움직이더군요-_-;;

조립할 때 확실히 나사를 조인다고 조였는데.. 힘이 모자랐던 탓인지 중간에 풀려서 제대로 고정이 안되고 있었던 것입니다. 즉, Z축이 2개인데 한쪽은 확실히 고정되어 잘 움직이고 다른 한쪽은 고정이 안되어있으니, 고정이 잘된 부분은 Z축으로 확실히 올라가고 고정이 안된 부분은 헛돌면서 Z축으로 잘 올라가지 않고 있다가 반대쪽이 어느 정도 위로 올라가면 그 당기는 힘에 의해 갑자기 확 올라가는 현상이 반복되면서 앞의 사진과 같이 반복적인 울퉁불퉁한 모습을 보인 것이지요.

일단 Z 커플러의 고정 나사를 확실히 조여서 다시 풀리는 일이 없게 했습니다. 그 후 하나 더 작업한 것이 있으니 바로 윤활제 도포 작업입니다.

프린터봇 메탈 플러스의 조립 메뉴얼의 마지막 스텝 51 부분을 보시면 다음과 같은 멘트가 있습니다.

To maintain your Printrbot Plus, we recommend greasing the Y axis rails every 1-2 months. Tri-Flow Superior Lubricant is a satisfactory product for this.

즉, 프린터봇 메탈 플러스를 잘 사용하기 위해서는 Y축 레일에 1-2달마다 한번씩 윤활제 작업을 하라는 것이지요. 이때 Tri-Flow superior 윤활제가 좋다고 하는군요. 그래서 마련해보았습니다!

사실 Tri-Flow superior 윤활제가 국내에는 없을 줄 알았는데 찾아보니 있더군요. 꽤나 저렴한 가격으로 팔고 있길래 구입했습니다. 박스는 요만합니다.

박스도 작은데 안의 내용물은 더 작더군요.

짠! 이것이 바로 프린터봇에서 추천한 Tri-Flow superior lubricant입니다.

주의사항에 가연성이 있고 증기가 해로우며 눈과 피부에 자극을 줄 수 있다고 써있군요.

Tri-Flow superior lubricant의 정식 상품명은 Tri-Flow® Superior Lubricant Drip Bottle이며 제가 구입한 제품은 2 Oz 즉 약 56.7g짜리로 코드명은 TF21010입니다. 6 Oz(약 170g)짜리도 있는데 이것의 코드명은 TF0021060입니다.

빨대가 하나 같이 동봉되어 오는데요, 처음에는 이걸 어디에 써야할지 난감했었는데..

이렇게 입구에 꽂아서 사용하는 것이더군요.

프린터봇 메뉴얼에는 Y축 레일에 적용하라고 안내하고 있으나.. 저는 Y축 레일 뿐만 아니라 X축 레일에도 도포했지요. 윤활작업으로 3D프린터 헤드가 부드럽게 움직이면 아무래도 더 좋겠지요.

이렇게 Z 커플러의 문제를 해결하고 윤활작업까지 완료한 후 출력해보았습니다.

훨씬 표면이 매끄럽게 나옵니다.

다른 필라멘트로도 테스트를 해보았습니다. 표면의 매끄러움은 그대로이나 중간에 돌출되는 부분이 하나 생기더군요. 그래서..

Z축으로의 원활한 움직임을 위해 Tri-Flow superior lubricant를 Z축 Acme rod와 Z축 베어링에도 도포했습니다. 

여기에 추가적으로 X축, Y축 GT2 벨트의 텐션도 올려줬습니다. 그런 후 다시 테스트출력을 시행했더니..

만족스러운 출력 품질을 얻을 수 있었습니다.

이에 힘을 얻어 표면의 매끄러운 정도를 좀 더 잘 볼 수 있는, 더 큰 모델을 출력해보기로 했습니다.

싱기버스(thingiverse)에서 Twisted 6-sided Vase Basic의 파일을 구해 크기를 50%로 줄인 파일을 출력해보았습니다. 크기는 가로 5cm, 세로 5cm, 높이 10cm이며 적층높이 100마이크론으로 colorfabb의 PLA/PHA 마젠타 필라멘트를 이용하여 출력했습니다.

출력 스타트! 프린팅 베드가 수평이 잘 맞아 넓은 면적을 아우르는 선을 3D프린팅해도 균일하게 출력됨을 볼 수 있습니다.

오호, 출력이 잘 되고 있군요.

짠! 완성입니다. 출력에는 약 9시간 30분이 걸렸습니다.

표면이 매끄럽게 잘 출력되었습니다.

좀 더 근접해서 찍어보았습니다. 빛이 반사되는 모습을 봐도 특별히 문제없이 잘 출력되었음을 알 수 있습니다.

출력된 윗부분입니다. 구멍이 난게 옥에 티군요ㅠ

매끄러운 표면에 빛이 반사되는 것이 맘에 듭니다.

이 글에서 시행한 프린터봇 메탈 플러스 캘리브레이션 과정을 요약하면 다음과 같습니다.

1. Z 커플러가 잘 고정되어있는지, 2개의 Z축의 움직임에 문제는 없는지 확인한다.

2. X. Y. Z축 레일이 너무 빡빡하게 움직이진 않는지 확인하고, 원활한 움직임을 위해 윤활제를 도포한다.

3. GT2 벨트의 텐션이 너무 느슨하진 않는지 확인한다.

프린터봇 메탈 플러스 키트를 직접 조립하고 만들어서 첫출력하고 문제점을 파악한 후 캘리브레이션하고 다시 출력하는 과정이 시간도 많이 들고 힘들긴 하지만, 뭔가 내가 직접 하나하나 해나가고 있다는 느낌에 성취감이 배가 되는 것 같습니다. 이러면서 3D 프린터를 다루는 능력과 노하우도 하나하나 쌓아지는 게 아닐까 생각합니다.

제가 직접 고생하며 조립한 프린터봇 메탈 플러스가 캘리브레이션 과정을 거쳐 드디어 결과물을 잘 뽑아줘서 기분이 참 좋습니다. 이제는 신나게 3D프린팅할 시간입니다ㅎ

이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!