E3D-v6 풀메탈 핫엔드 조립기 - 2 : 전선작업 및 3D프린터로의 장착

1주일만의 포스팅입니다. 그동안.. 진짜 지옥의 1주일이었습니다ㅠ E3D-V6 풀메탈 핫엔드를 제 3D프린터, 프린터봇 메탈 플러스(printrbot metal plus)에 장착시키는 것이 이렇게 어려울 줄이야..  가장 문제가 된 것은 firmware였습니다. E3D-V6 핫엔드를 제대로 사용하려면 firmware를 수정해야하는데, 이 원본 firmware source code를 프린터봇에서 제공을 안하는 것이 문제였죠.

1주일간의 삽질과 그 결과를 하나하나 보여드리겠습니다. 일단 이번 포스팅에서 다룰 내용은 E3D-V6 풀메탈 핫엔드의 전선연결 및 프린터봇 메탈 플러스에 장착하는 작업까지입니다.

이전의 [E3D-v6 풀메탈 핫엔드 조립기 - 1] 포스팅에서 조립한 핫엔드에 PTFE 튜브 작업을 해주었습니다. 먼저 E3D V6 풀메탈 핫엔드의 패키지에 들어있는 PTFE 튜브를 적당한 크기로 잘라줍니다. 이 PTFE 튜브는 핫엔드에 들어가서 필라멘트를 적절히 가이딩해주어야 할 뿐만 아니라 프린터봇 메탈 플러스의 프린팅 헤드에 장착하기 위해 필요한 어댑터(adapter) 안쪽으로도 들어가서 필라멘트를 잘 가이딩 해주어야하므로, E3D V6 풀메탈 핫엔드에 딱 맞춘 길이보다는 약간 바깥으로 나와야 합니다.

저는 http://thisoldspoon.blogspot.kr/2015/03/assembling-your-e3d-v6-hotend.html를 참고하여 38mm 정도로 잘랐습니다.

38mm로 자른 PTFE 튜브를 핫엔드에 넣어보니 바깥으로 이만큼 나옵니다.

일단 PTFE 튜브를 빼고 Bowden Coupling을 위와 같이 끼워주면,

이와 같이 장착이 되고 여기에 PTFE 튜브를 끼우면..

요렇게 장착이 됩니다.

다음 작업은 E3D-V6 핫엔드 커넥터 작업입니다. 프린터봇 메탈 플러스의 본체에서 나오는 온도 조절 커넥터와 온도 측정 커넥터에 연결이 되야하는 커넥터들이 E3D-V6 핫엔드 패키지에는 포함되어있지 않으므로 추가적인 커넥터가 필요합니다.

http://thisoldspoon.blogspot.kr/2015/03/e3d-v6-hotend-on-printrbot-simple-metal.html 에 보시면 다음과 같은 커넥터가 사용될 수 있다고 되어있습니다. 대부분 Molex라는 회사에서 만든 커넥터입니다.

• 1x Molex 0436450200 (Available at Digikey)
• 2x Molex 0430300003 (Available at Digikey)
• 1x Molex 0436400201 (Available at Digikey)
• Substitute Molex 0436400200 if not available (Available at Digikey)
• 2x Molex 0430310003 (Available at Digikey)

하지만 저는 이 부품들을 국내에서 찾을 수가 없었고, 해외에서 주문하자니 부품값은 몇천원인데 배송비만 2만원이 넘게 들어서(;;) 그냥 프린터봇의 Ubis hotend의 커넥터를 사용하기로 했습니다.

아깝지만 Ubis 핫엔드 커넥터를..

이렇게 잘라서 커넥터를 확보합니다.

그 다음 써미스터의 전선과 히터 카트리지(heater cartrige)의 전선을 적절한 길이로 잘라주어야 하는데, 저는 대략 100mm로 잘랐습니다.

이렇게 말이죠.

그 다음 각 전선들의 피복을 벗겨내고..

앞서 Ubis 핫엔드에서 얻은 커넥터들을 잘 연결한 후..

절연 테이프로 감아주면 연결 완성입니다. 좀 더 깔끔하게 할 수도 있겠으나.. 제가 가진 재료가 절연 테이프뿐이라서 이정도로 저는 만족했습니다. 

커넥터 작업이 다 되었으니 이제 테스트를 해봅니다. 프린터봇 메탈 플러스에서 나오는 커넥터에 E3D-V6 핫엔드의 커넥터들을 연결하고 큐라에서 50도 정도를 입력해봅니다.

그랬더니.. 핫엔드의 온도가 50도로 올라가는군요. 잘 작동함이 증명되었습니다ㅎ

E3D-V6 풀메탈 핫엔드를 프린터봇 메탈 플러스 프린팅 헤드에 연결하기 위해서는 어댑터가 필요합니다. 왜냐하면.. E3D-V6 풀메탈 핫엔드가 워낙 효율적이다보니(;;) 프린터봇 메탈 플러스에 장착시키기에는 그 길이가 짧기 때문이죠.

어댑터 STL 파일은 http://www.thingiverse.com/thing:559657에서 구할 수 있습니다. 저는 Form 1+로 출력했습니다ㅎ

Form 1+로 출력한 직후의 어댑터 모습입니다. 서포트를 제거하고 서포트에 닿았던 부분을 적절히 사포질해서 마감해준 후 E3D-V6 핫엔드에 장착해보면..

이와 같이 장착됩니다. 앞에서 PTFE 튜브를 좀 더 길게 잘라야 한다고 말씀드렸었죠? 잘 보이진 않지만 핫엔드 바깥쪽으로 나온 PTFE 튜브가 어댑터의 안쪽까지 들어간 것을 확인할 수 있습니다. 이로써 어댑터에서부터 핫엔드까지 필라멘트가 잘 전달될 수 있도록 가이딩해줄 수 있는 것이지요.

어댑터를 아예 본드같은 걸 이용해서 붙일 수도 있지만, 저는 그냥 고정만 할 생각으로 위와 같이 양면테이프를 작게 잘라서 붙였습니다.

비록 양면테이프이지만.. 잘 고정됩니다.

프린터봇 메탈 플러스 프린팅 헤드에 연결한 모습입니다.

어댑터가 익스트루더의 필라멘트 연결부위까지 잘 닿아있는 것을 확인할 수 있습니다.

다음 작업할 과정은 E3D-V6 핫엔드의 히트싱크(Heatsink)에 연결되는 팬(fan)의 전선작업입니다. 이 팬은 계속 돌고 있어야 하기 때문에 별도의 12V 전원연결이 필요합니다. 프린터보드(printrboard)에 연결할 수도 있겠으나.. 저는 그냥 ATX 파워 연결선에 직접 연결하기로 했습니다.

ATX 파워의 매뉴얼을 보니 위와 같이 4-pin +12V connector가 있더라구요.

이 4-pin +12V connector에 위와 같이 팬의 전선을 연결하니..

팬이 돌기 시작합니다ㅎ 너무 경험적이면서도 실험적으로 전선을 연결하는 점이 없진 않지만.. 전기전자분야에 지식이 부족하다보니 직접 해보고 '아, 이렇게 연결하면 되겠구나'하고 연결했습니다;;

ATX 파워가 포장되었었던 박스를 뒤져보니 위와 같은 커넥터가 있더군요.

일단 추가적인 전선을 이용하여 팬의 전선을 연장하고 그 연장선을 프린터봇 메탈 플러스의 본체로 넣어서 전원선 부분으로 빠져나오게 바깥으로 뺀 후 이 전선을 앞서 나온 커넥터에 연결했습니다. 추가 커넥터의 피복을 벗겨내고 팬의 연장된 전선을 연결한 후 절연테이프로 감아줬습니다. 그 다음 위 커넥터를 ATX 파워의 4-pin +12V connector에 연결하니..

팬이 잘 돕니다ㅎ 이제 프린터봇 메탈 플러스에 전원을 넣으면 E3D-V6 핫엔드의 히트싱크에 연결된 팬은 항상 돌게 되었습니다.

그 다음에는 팬 슈라우드(fan shroud)를 약간 손봐주어야 합니다. 그냥 장착하면 E3D-V6 핫엔드의 히트블럭에 닿기 때문에 저는 전기 인두를 이용하여 위와 같이 히트블럭에 닿는 부분을 약간 녹여서 모양을 변형시켰습니다.

팬 슈라우드의 모양을 변형시킨 다음에는 히트블럭에 닿지 않습니다. 

자, 여기까지 E3D-V6 풀메탈 핫엔드를 조립하고 3D 프린터에 장착했습니다! 이제 남은 것은 펌웨어 수정과 autotune 과정입니다. 이것 때문에 얼마나 삽질을 했던지..

다음 포스팅에서 계속입니다~!

스포샷 하나! 모든 작업이 종료된 후 성공적으로 출력하고있는 E3D-V6 풀메탈 핫엔드의 모습입니다ㅎ

이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!