프린터봇 메탈 플러스 히팅베드 업그레이드!

이전에 포스팅했었던 프린터봇 메탈 플러스(Printrbot metal plus) 히팅베드 키트를 사용하여 제 3D 프린터인 프린터봇 메탈 플러스를 업그레이드 시켜주었습니다. 물론 사소한 문제 하나가 있었는데요, Delrin Spacers라는 부품이 안왔다는 것이지요.

http://help.printrbot.com/Guide/Printrbot+Metal+Plus+Insulator+for+Heat+Bed/195에서 가져온 사진입니다. 좌측에 길다란 막대같은 것이 Delrin spacer라고 하는 것인데, 히팅베드를 장착함으로써 열이 발생하는 프린트 베드로부터 그 아래에 있는 리니어레일, 그리고 예전에 히트싱크로 작용하던 베드 연결부위(프린트베드와 연결되는 검은색 철판들)를 단열시켜주는 역할을 한다고 하는군요(The delrin spacers will help insulate your print surface from the linear rails and the powder coated from and back bed (which previously acted as a heat sink)).

하지만.. 이게 없더군요-_-;;

하지만, 당황하지 않고 위 링크의 글을 잘 읽어보니, Delrin spacer는 나중에 장착할 수 있더군요. 그래서, 일단 히팅베드를 먼저 장착하기로 했습니다.

프린터봇에서 공식적으로 배포하는 히팅베드 업그레이드 메뉴얼이 없기 때문에 아이패드로 일일이 관련 글들을 검색해서 찾아야했습니다. 그래서 우리의 친구 아이패드는 필수이지요.

저는 다음 링크들의 글을 참조해서 조립하였습니다.

http://help.printrbot.com/Guide/Printrbot+Metal+Plus+Insulator+for+Heat+Bed/195 : 히팅베드가 장착된 프린터봇 메탈 플러스에 단열 시트를 장착하는 방법에 대한 내용입니다.
http://help.printrbot.com/Guide/Installing+Simple+Metal+Heat+Bed+Upgrade/147 : 프린터봇 메탈 플러스가 아닌, 프린터봇 메탈 심플에 히팅 베드를 장착하는 공식 메뉴얼인데, 중간중간 도움이 될만한 내용들이 있습니다.
http://help.printrbot.com/Guide/ATX+Power+Supply+Cabling+-Rev+F/196 : ATX 파워를 Printrbotboard Rev F에 연결하는 방법에 대한 내용입니다.
http://help.printrbot.com/Guide/Metal+Plus+%28Model+1412%29/179 : 프린터봇 메탈 플러스 조립 메뉴얼입니다.
http://help.printrbot.com/Guide/Unboxing+the+Printrbot+Metal+Plus+%28International+Customers%29/186 : 프린터봇 메탈 플러스를 해외에서 구입하는 경우 부분 완제품 상태로 배송되는데, 이들을 하나로 조립하는 방법에 대한 내용인데 히팅베드 전선들을 어디에 연결해야 되는지 나와있습니다.

http://printrbot.com/shop/spring-and-screw-kit-for-metal-plus/ : 이건 히팅베드 업그레이드는 아니지만, Y축 방향의 움직임을 좀더 부드럽게 해준다고 하여 구입해본(어차피 무료) 부품입니다.

http://help.printrbot.com/Guide/Heated+Bed+Upgrade+for+the+Metal+Plus/206(2015년 3월 26일 추가되었습니다) : 드디어 프린터봇 메탈 플러스 히팅베드 업그레이드 공식 메뉴얼이 나왔습니다~!

자, 이제 시작해봅시다ㅋ

일단 프린트 베드를 분리해야하므로, GT2 벨트와 프린트 베드 연결부위의 나사를 풀어 분리해줍니다.

그리고 프린터봇 메탈 플러스의 밑판을 분리해줍니다.

프린트 베드에 장착된 리니어레일은 본체와 12개의 나사로 연결되어있습니다. 여기와..

여기..

그리고 여기인데요. 마지막 사진은 너무 어둡게 찍혀서 포토샵작업을 했더니 좀 이상하군요ㅠ 뭐 아무튼, 리니어레일과 연결되어있는 12개의 나사를 풀어주면..

이렇게 프린트 베드를 프린터봇 메탈 플러스 본체로부터 분리해낼 수 있습니다.

히팅베드를 장착하려면 히팅베드의 온도를 측정해주는 Thermistor with Cable를 8″ x 8″ Heat Plate에 장착해야 합니다. 서미스터는 위와 같이 생겼습니다.

서미스터를 heat plate에 장착할 때 사용되는 것이 캡톤 테이프 조각인데요, 캡톤 테이프 조각을 위와 같이 떼서..

서미스터와 heat plate를 위 사진처럼 붙여줍니다.

그런 다음 서미스터의 케이블과 heat plate의 전서를 zip tie로 정리해주면..

여기까지 완성입니다. 그 다음은 Radiant barrier insulator square라고 불리우는, 단열 시트를 장착해야하는데요.

위에서 조립한 heat plate에 단열 시트를 대서 서미스터와 heat plate의 전선이 나올 부분에 표시를 하고 위 사진처럼 칼로 흠집을 낸 후..

위와 같이 케이블들이 단열 시트 바깥쪽으로 나올 수 있도록 해줍니다.

그 다음 heat plate에 단열 시트를 팽팽하게 대서 heat plate의 나사 구멍 위치를 표시한 후 구멍을 뚫어줍니다. 볼펜으로도 구멍이 잘 뚫리더군요.

그 다음 프린트 베드에 heat plate와 단열 시트를 나사로 고정시켜줍니다. 이때 주의해야하는 점은 단열 시트가 찢어지지 않게 해야 한다는 점과, 단열 시트가 최대한 팽팽하게 heat plate를 감싸게 해야 한다는 점입니다.

프린트 베드에 heat plate와 단열 시트가 장착된 모습, 즉 완성된(Delrin spacer 빼고) 히팅베드의 모습입니다.

위 사진에서 보이는 빨, 검, 검, 흰색의 전선이 바로 heat plate와 서미스터의 케이블입니다. 즉, GT2 pulley 위의 구멍으로 이 케이블들을 통과시켜 본체 안으로 들어오게 해줍니다. 그 다음으로, 이제 히팅베드를 다시 프린터봇 메탈 플러스 본체에 연결해야 합니다. 위와 같이 GT2 벨트를 다시 GT2 pulley에 연결하고..

GT2 벨트를 다시 프린터 베드 반대쪽에 장착하여 텐션을 가질 수 있게 해줍니다. 아직 프린트 베드의 리니어 레일을 본체와 나사로 연결한 것이 아니므로 일단 위 사진처럼 느슨하게 장착하여 GT2 pulley에서 GT2 벨트가 빠지지 않게만 해줍니다.

이번에 무료로 나온 스프링 나사 업그레이드 부품입니다. 리니어 레일과 본체를 연결해주는데, 좀더 부드러운 움직임을 보일 수 있도록 한다는군요.

즉, 프린트 베드의 리니어 레일은 나사가 4개씩 12개로 본체에 연결되게 되는데, 한쪽은 8개, 그리고 다른 한쪽은 4개로 연결됩니다. 그 4개의 나사로만 연결되는 부분을 이번에 나온 스프링 나사로 바꿔주면 됩니다.

그런데, 생각보다 스프링 장력이 굉장히 쎕니다. 그래서 프린트 베드를 어느 정도 본체에 고정시킨 다음에 스프링 나사를 장착하는 것이 더 쉽습니다. 저는 나머지 8개 나사를 다 장착하고, 스프링 나사를 장착할 4개의 나사구멍에 위 사진처럼 일단 기존의 나사 2개로 위치를 잡아준 후 스프링 나사를 장착해주었습니다.

다 장착하면 이런 모습이 됩니다. 나사를 돌리다보면 더이상 조여지지 않는 부분이 나오는데, 거기까지 조여주면 됩니다.

그다음 heat plate의 선을 연결합니다. Printrboard에 보면 위와 같은 녹색 블럭이 있는데, 이 부분에 연결해주는 것입니다. 드라이버로 녹색 블럭의 나사를 어느 정도 풀어줍니다. 계속 돌려도 빠지거나 그러진 않더군요.

heat plate의 전선 끝을 위와 같이 만든 후에..

위와 같이 녹색 블럭에 장착시킨 후 나사를 다시 감아서 빠지지 않게 고정시켜줍니다. 극성은 잘 모르겠으나 저는 메뉴얼의 사진에 나온대로 장착해서, 위 사진상에서는 왼쪽이 빨간선, 오른쪽이 검은선입니다.

그 다음은 서미스터를 연결할 차례입니다. 위와 같은 서미스터 연결잭을..

위 사진에서 화살표로 표시된 부분에 장착시켜줍니다. 기판을 자세히 보시면, 화살표로 표시된 부분 옆에 'T-BED'라고 적혀있습니다.

요렇게 장착시켜주면 서미스터 연결도 끝입니다.

그 다음, 프린트 베드를 Y축으로 움직일 수 있는 최대한으로 움직여놓은 뒤..

서미스터와 heat plate의 전선이 너무 당겨지거나 하지 않게 적당히 길이를 잡고 zip tie로 위 사진처럼 고정시켜줍니다. 이 작업이 되어야 GT2 pulley와 GT2 벨트가 움직일 때, heat plate와 서미스터의 전선이 불필요하게 길어서 발생하는 문제(걸린다던지..)를 예방할 수 있습니다. 

그 다음 기존에 전원과 연결되는 부분인 6-pin Compact Power Harness Dongle를 위 사진처럼 빼줍니다. 어차피 Printrboard에 ATX 파워 서플라이가 직접 연결되기 때문에 필요없기 때문이죠.

앞서 포스팅에서는 위 부품이 멀티 익스트루더에서만 필요하다고 했는데, 다시 알아보니 그런 것만은 아니더군요. 물론 ATX 파워 서플라이에서 Printrboard에 전선으로 연결할 수도 있으나 그렇게 되면 ATX 파워 서플라이 전선을 보드에 직접 연결한 후 프린터봇 메탈 플러스의 밑판을 닫아야 하므로 ATX 파워 서플라이를 분리하려면 다시 밑판을 풀어야하는 불편함이 야기될 것 같더군요. 그래서 위의 4 to 6 pin jumper cable을 이용하여 일단 Printrboard에서 프린터봇 메탈 플러스 바깥쪽으로 선을 하나 뺀 후에 그 선과 ATX 파워 서플라이를 연결하기로 했습니다.

4 to 6 pin jumper cable을 printrboard의 전원 연결 부분에 꽂고..

기존 6-pin Compact Power Harness Dongle이 연결되어있던 구멍으로 선을 뺀 후에..

밑판을 닫아주면 위와 같이 됩니다. 사진 좌측편으로 전원선이 나와있는 걸 볼 수 있습니다. 이곳에 ATX 파워 서플라이를 연결하면 되는 것이지요.

일단 프린트 베드에 캡톤 테이프를 붙이는 작업을 먼저 합니다. 프린트 베드에 붙어있던 테이프들을 모두 제거한 뒤..

재단되어온 캡톤 테이프를 조심스럽게 붙이기 시작합니다. 이게, 한번 붙으면 떼는데 힘이 많이 들더군요. 내부 공기 없이 한번에 붙이는 것이 정신건강에 이롭습니다.

잘 문질러가면서 붙입니다.

짠! 다 붙였습니다.

그 다음은 ATX 파워 서플라이를 연결할 차례입니다. 일단 Jumper Wire를 이용하여, large wiring array의 녹색과 검은색을 위와 같이 연결시켜줍니다. 아무 검은 색 와이어가 다 작동을 하지만, 편의상 녹색 옆에 있는 놈을 쓴다고 하는군요(Any of the Black Wire connections can potentially work, but, conveniently, Black Wire connectors are on either side of the array's Green Wire).

그 다음 점퍼 와이어가 빠지지 않도록 zip tie로 묶어줍니다.

그 다음 ATX 파워 서플라이에 연결 전압을 230V로 바꾸어줍니다. 이거 안바꾸고 전원 꽂으면 고장날 수 있습니다.

그 다음 프린터봇 메탈 플러스 바깥쪽으로 나온 전원 연결선에 ATX 파워 서플라이의 전원선을 연결해주면..

프린터봇 메탈 플러스 히팅베드 업그레이드 완성입니다~!

큐라에서 [Machine]-[Machine settings]에 들어가면 'Heated bed'에 체크하는 부분이 있는데, 이 부분을 체크해줍니다. 그러면 큐라에서 Heated bed를 인식하게 됩니다.

화살표로 표시된 것처럼 'Bed temp'라는 부분이 생기면서 히팅 베드의 온도가 좌측 그래프에서 파란색으로 표시되게 됩니다. 프린터봇 이시키들, 제가 프린터봇 메탈 플러스 히팅베드 업그레이드에 대한 공식 메뉴얼을 달라고 그렇게 메일보내도 반응이 없어서 그냥 조립했는데.. 다행히 잘 작동되는군요ㅠ_ㅠ 감동의 눈물이ㅠ_ㅠ

시험삼아 출력을 시도해봅니다. 일단 딱풀을 발라서 출력물이 베드에서 떨어지는 것을 예방하고 베드 온도 70도로 세팅한 후 PLA/PHA 필라멘트로 출력을 시작합니다. 저는 캡톤 테이프만 붙이면 출력물이 딱 붙는 줄 알았는데, 그런 건 아니더군요ㅠ 딱풀의 힘이 필요합니다.

짠, 200마이크론으로 출력했더니 약 50분만에 다 출력되었군요.

오, 아래쪽도 깔끔하게 출력되었습니다.

저는 주로 PLA 필라멘트를 사용하는데, ABS보다 수축이 적다고 하더라도 출력해보면 아랫 부분이 약간 휘는 경우가 많더군요. 이번에 히팅베드를 이용하여 출력해본 결과 아랫 부분도 수축되거나 휨 없이 이쁘게 출력되었습니다.

오늘은 프린터봇 메탈 플러스에 히팅베드를 장착해보았습니다. 히팅베드를 장착함으로 인해서 이제 PLA 필라멘트도 휨 없이 출력할 수 있게 되었으며, 더 나아가 ABS 필라멘트도 출력가능한 3D 프린터를 가지게 되었습니다. 좀 신나네요ㅎ 휨이 없어지니 면적이 넓은 3D 모델들도 brim 등의 도움 없이 깔끔한 출력이 가능할 것으로 생각됩니다.

아직 Delrin spacer가 장착되지 않은 상태이지만, 일단 Printrbot에서 Delrin spacer를 보내준 상태이니 나중에 받게 되면 추가로 장착해야겠습니다.

이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!