3D프린터 쿨링팬 개조(삽질) 과정 (The remodeling of cooling fan for Printrbot Plus)

제 3D 프린터인 프린터봇 플러스(Printrbot Plus)의 스텝모터의 문제를 고친 후 이제 남은 문제는 쿨링팬이었습니다. 기존 쿨링팬이 나쁜 것은 아니었으나, 사람 욕심이라는게 계속 좀 더, 좀 더를 외치는 터라.. 일단 기존의 쿨링팬이 무게가 꽤나 무겁고 효율적으로 바람을 노즐쪽으로 보내는 것 같지 않아 블로우팬(blow fan)을 이용하여 개조하기로 계획을 세웠습니다.

일단 제가 사용하기로 한 팬은 50x50x15mm 크기의 12V Blow Fan 제품입니다. 일단 펜으로 간략하게 디자인을 해보았습니다.

예전에도 말씀드렸다시피, 저는 그림을 못그려서 3D 모델링을 공부한 사람입니다-_-;; 뭐 어쨌든 알아보기만 하면 되죠ㅠ 일단 처음 계획은 작은 네오디뮴 자석을 사용하여 쿨링팬을 떼었다가 붙였다가 할 생각으로 저렇게 디자인을 했었죠.

일단 3D 모델링해본 모습입니다. 아래쪽 긴 막대기같이 생긴 부분에 뚫려있는 구멍은 블로우팬에 연결되는 부분이고 위쪽 구멍 2개는 네오디뮴 자석을 배치할 부분입니다.

위 부품이 프린터봇 플러스에 연결되어 블로우팬을 연결시켜줄 어댑터 부분입니다. 앞선 부품과 마찬가지로 네오디뮴 자석이 장착될 공간이 위에 큰 구멍 2개로 이루어져있습니다. 일단 이 3D모델링으로 3D프린팅을 진행했습니다.

짠! 3D 프린팅 후 네오디뮴 자석까지 장착한 모습입니다. 왜 두 부분으로 만들었냐면..

위의 사진에서 보시는 바와 같이 어댑터 부분에 나사가 들어가야 하는데, 한 덩어리로 출력하면 이 나사 끼우는 작업이 어려울 것 같아서 두 부분으로 만들었습니다.

한 덩어리로 출력해도 문제가 없다는 것을 나중에서야 깨달았다는게 문제이지만 말입니다-_-

요런 식으로 블로우팬에 장착되구요.

요런식으로 네오디뮴 자석을 통해 어댑터에 장착됩니다.

꽤 각도도 잘 나왔고 핫엔드가 움직일 때 베드에 걸리지도 않더군요. 여기까지는 기분이 좋았는데..

짠-_- 바람을 보내는 블로우팬 입구가 노즐과 많이 떨어져있다는 단점이;; 이래서 정확한 수치에 기반해서 3D모델링을 해야 삽질을 덜한다니까요. 버니어 캘리퍼스로 측정하기에는 공간이 너무 협소해서 안들어간다고 대충 눈대충으로 하면 이런 참사가 벌어집니다ㅠ

이제부터는 블로우팬 통풍구를 노즐에 딱 맞게 들어가게 하기위한 수정작업이 이루어집니다.

요런식으로 블로우팬 연결부분의 길이를 좀 늘려보기도 하면서 말이지요.

3D모델링 수정하고 출력하고..

출력하고..

또 출력합니다.

수정하다보니 자석보다는 그냥 통짜로 출력하거나 부분으로 출력 후 아크릴 본드로 붙이는 게 나을 것 같아서 3D모델링을 또 수정하였습니다. 그 결과..

이렇게 네오디뮴 자석이 위치하던 부분을 없애버렸지요. 블로우팬에 연결되는 부품 위쪽에 있는 한개의 구멍은 어댑터가 아크릴 본드로 고정되었을 때 나사를 조이기 위해 육각렌치가 들어가는 부분을 뚫어놓은 것입니다.

그래서 최종적으로 완성된 것이 바로 요것!

이 두 부품을 아크릴 본드로 붙이면..

이런 한 덩어리가 됩니다.

요렇게 말이지요.

각도는 이 정도입니다.

이것을 블로우팬에 연결하면 이런 식으로 장착됩니다.

사진이 어둡게 찍혀 잘 보이진 않으나 노즐 부분에 블로우팬 통풍구 입구가 잘 위치합니다.

각도도 맘에 들구요.

아래쪽에서 본 모습입니다.

일단 성능을 테스트해보기 위해 Marvin 3D 모델을 출력해봅니다. 적층높이 300마이크론, 3D프린팅속도 50mm/s, 핫엔드 온도 200도, 히팅베드 온도 50도, 필라멘트는 Colorfabb의 PLA/PHA Standard Black 필라멘트를 사용하였으며, 출력에 걸린 시간은 12분입니다.

꽤 깔끔하게 출력이 되는 것을 확인할 수 있었습니다. 특히 얼굴부분을 출력할 때 쿨링이 잘 되지 않으면 하트모양으로 감싸는 부분이 일그러지거나 흘러내리게 되는데 이번에는 쿨링이 잘 되었군요.

뒷모습입니다. 아래쪽이 약간 꼬불꼬불하지만.. 이 부분은 쿨링팬을 하나 더 달아서 해결해볼까 생각중입니다.

고리 부분입니다. 이 부분은 쿨링이 제대로 되지 않으면 출력하는 면적이 작기때문에 서로 녹아내려 뭉그러지거나 아예 고리가 형성되지 않는 문제가 발생하는데, 이번 쿨링팬 개조 후 잘 출력되었습니다.

쿨링팬 개조를 위해 삽질한 결과물들입니다. 저거 하나 출력하는데 30분 정도는 걸렸으니 대충 3~4시간은 삽질한 셈이죠. 항상 뭔가를 만들 때 정확한 수치에 기반해야한다는 점과 미리 계획을 최대한 세우고 3D프린팅을 시행해야 한다는 것을 머리속으로 알고는 있지만 '일단 뽑지 뭐!'라는 생각이 우선되어 삽질의 양이 늘어나는 것 같습니다ㅠ 고쳐야할 점이지요.

이제까지 프린터봇 플러스의 쿨링팬 개조과정을 보여드렸습니다. 사실 제 프린터봇 플러스에는 쿨링팬이 이 포스팅에서 나온 블로우팬으로 하나 더 연결되어있으며 이 쿨링팬은 아직 개조가 덜 끝난 상태입니다. 일단 좀더 뽑아보고 어떻게 추가적으로 개조할 것인지 생각해봐야겠습니다.

이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!

[2015년 7월 15일 Daum 모바일 초이스블로그에 소개되었습니다! 감사합니다!]