Form 1 3D 프린터 사용시 문제점들 및 해결방안

Form 1 3D 프린터를 사용하는 동안 많은 시행착오와 삽질을 경험하면서, 그에 대한 해결방안에 대한 경험도 조금씩 쌓여가고 있습니다. 경험 안 쌓여도 되니 삽질좀 그만했으면.. 오늘은..

Form 1에서 출력을 했는데 Build platform에 아무 것도 없는 경우,

또는 제대로 출력이 되지 않은 경우

에 대한 경험을 공유하고자 합니다.

Form 1으로 출력을 걸어놓고 잠시 나갔다 와서 성공적인 출력물을 기대하며 빌드 플랫폼을 봤는데.. 

(설정샷입니다)

음??? 아무 것도 없네???

이건 흡사 화장실에 가서 볼 일을 본 후, 물내리려고 보니 아무 것도 없는 그런 느낌???-_-이랄까요.

또는..

이건 또 뭐지??? raft도 제대로 붙지도 않고 출력도 엉망이네;;

이런 경우에는 여러가지를 확인해봐야 하는데요.

1. 레진 탱크에 담긴 레진에 불순물이 섞여있지는 않는가?

SLA 방식이나 DLP 방식의 3D 프린터의 경우 태생적으로 광경화성 레진을 사용하게 됩니다. 이 레진은 액체 상태로, 3D 프린팅을 시도할 때는 불순물이 없는 상태여야 3D 프린터의 성능을 100% 발휘할 수 있게 됩니다.

즉, 반대로 말하면, 레진 탱크에 담긴 레진에 불순물이 섞여 있다면, 제대로 출력이 되지 않거나, 드문 경우이지만 출력 첫 층(raft)부터 불순물로 인해 출력이 제대로 되지 않는다면 빌드 플랫폼에 아무 것도 출력되지 않을 수 있습니다.

레진 탱크에 있을 수 있는 불순물은 먼지나 이전에 출력 실패했을 때 제거되지 않은 경화된 레진 덩어리가 대부분입니다. 레진 탱크를 손에 들고 좌우로 기울여보면 불순물들을 육안으로 확인할 수 있습니다.

불순물들이 있는 경우에는 이를 제거해야 하는데요. 경제력이 풍부하신 분들이라면 전부 버리고 새 레진을 사용하면 되지만.. 저처럼 한방울의 레진도 아까우신 경우라면 필터링을 하는 것이 도움이 됩니다.

레진 필터링에 대해 여러가지 방법을 사용해봤습니다. 다이소에서 파는 가는 철망을 이용해서 걸러보기도 하고 커피 필터가지고 걸러보기도 하고.. 실험실에서 사용하는 Whatman 거름종이 가지고 걸러보기도 하고..

하지만 그 중에서도 가장 만족스러운 결과를 보여준 방법은 바로..

이것을 이용한 레진 필터링이었습니다. 이것은 바로 티백인데요. 홈플러스에서 커피 필터 고르다가 우연히 집어온 것입니다. 우리나라의 하니(Household Product)라는 곳에서 만들어서 페어프랜즈라는 곳에서 판매하는 제품이라고 하는군요. 가격도 싸고 해서 그냥 몇개 집어왔는데.. 레진 필터하는 데에는 이만한게 없더라구요.

철망은 너무 구멍이 커서 불순물이 잘 걸러지지 않고, Whatman 거름종이나 다른 커피 필터들은 구멍이 너무 작아 아예 레진이 거의 통과하지 못하는 경우가 대부분이었는데, 이 티백은 레진은 통과하면서 불순물은 거의 다 걸러주더라구요. 레진 필터용으로 나온게 아닐까 생각될 정도로 말이지요. 물론 제조사분들은 이런 용도로 사용되고 있다는 것을 꿈에도 모르시겠지요ㅎ

거르는 방법은 이렇습니다. 일단 유리병을 준비하세요. 음료수 맛있게 드신 후 득템할 수 있는데요, 입구가 비교적 넓은 유리병을 득템하시는게 좋습니다. 그 다음 유리병과 뚜껑을 깨끗하게 씻어서 물기없이 잘 말리세요. 그런 후 종이컵 2개를 준비합니다. 그다음 종이컵 1개에 레진 탱크에 있는 레진을 모조리 옮깁니다. 이때 스크래퍼(scraper)를 이용해서 부어서 옮긴 후에도 레진 탱크에 남은 레진들을 잘 쓸어 담아 모두 종이컵에 옮기세요. 이렇게 종이컵에 옮겨진 레진들을 아까 깨끗이 씻은 후 잘 말린 병에 잘 옮겨 담습니다.

왜 레진탱크에서 바로 유리병으로 옮기지 않냐구요? 입구가 넓은 유리병을 사용한다고 해도, 레진 탱크에서 유리병으로 바로 옮기는 것은 쉽지 않습니다. 레진을 흘리기 쉽거든요ㅠ 경험에서 우러나온 것이니 믿으셔도 됩니다....크흑ㅠ

그 다음 유리병 입구에 위에서 설명드린 티백 종이를 잘 벌려서 끼웁니다. 끼울 때는 고무줄이나 다른 물건을 이용하셔도 됩니다만, 저는 그냥 비닐 장갑 끼고 제 손으로 잘 잡습니다;; 나중에 시간 나면 FDM 방식의 3D 프린터로 고정장치를 만들어볼까 생각중입니다.

그 다음 유리병을 거꾸로 들어서 레진이 티백 종이를 거쳐 필터링 될 수 있도록 하며, 아까 종이컵 2개 중 쓰지 않은 깨끗한 종이컵에 여과된 레진들이 담기도록 합니다. 모든 과정은 최대한 먼지가 들어가지 않도록 신경쓰는 것이 좋습니다.

이렇게 레진의 불순물들을 필터링 과정을 통해 제거한 뒤, 새 종이컵에 담긴 여과된 레진을 레진 탱크에 다시 담습니다. 왜 유리병에서 여과된 레진을 바로 레진 탱크에 담지 않냐구요? 레진 탱크가 Form 1 내부가 아닌 외부에 있으면 있을수록 먼지가 쌓일 확률이 증가하기 때문에 저는 이런 방식으로 했습니다. 더 좋은 방법이 있으신 분들은 언제든지 말씀해주세요+_+

아래 사진은 절대반지를 필터링 하지 않은 레진을 이용하여 출력한 것인데요, 뭔가 울퉁불퉁하게 출력 품질이 좋지 않습니다.

서포트와 raft도 완전히 빌드 플랫폼에 붙지 않고 위 사진처럼 뜨고 말이죠.

사실 귀찮아서 그냥 필터링 안하고 한번 더 출력해봤는데요, 아예 절대반지 모습조차 갖추지 못하더군요;;

레진 탱크 안을 확인했더니 불순물들이 많긴 많더라구요;; 그래서 필터링을 한 후 출력했더니..

출력 직후의 모습입니다. 서포트와 raft, 그리고 절대반지도 깔끔하게 출력되었음을 알 수 있습니다.

2. 레진 탱크의 optic window와 PDMS 층은 깨끗한가?

위와 같이 레진을 필터링해서 사용했거나 아니면 완전히 새 레진을 이용했음에도 불구하고 제대로 출력이 되지 않는 경우는 레진 탱크의 optic window와 PDMS 층이 깨끗한지를 확인하여야 합니다. 여기서 optic window란, PDMS 층이 붙어있는 아크릴층으로, 이곳에 지문이나 먼지가 붙으면 출력품질에 영향을 주게 됩니다.

위 사진처럼 출력을 오래하다 보면 PDMS 층에 얼룩이 생기게 됩니다. Formlabs에서는 Cloud 되었다고 하더군요. 이 경우에는 레진 탱크를 바꾸어주거나 실가드(Sylgard)를 이용하여 PDMS 층을 교체해주어야 합니다. 여기에 대해 추가적인 내용이 궁금하시면 제가 예전에 포스팅했었던 [Form 1 3D 프린터 레진 탱크 수리기]를 클릭해주세요~!

만약 optic window에 얼룩이나 지문이 묻었다면 http://formlabs.com/support/help/care/resin-tank에서 안내하는 것처럼 Spray Novus 1를 이용하여 얼룩을 제거하라고 하는군요.

3. Form 1 안의 거울은 깨끗한가?

Form 1 안에는 레이저를 반사시켜주는 거울이 하나 있는데요, 이 거울에 먼지가 많이 붙어있거나 얼룩이 묻게 되면 이 또한 출력품질 저하의 원인이 됩니다.

위 사진은 http://formlabs.com/support/help/care/mirror-checking에서 가져온 사진입니다. 이 경우 조심스럽게 블로우 등을 이용하여 거울 표면에 묻은 먼지를 제거해줍니다.

4. 레진과 레진탱크, Form 1 내부 거울 모두 이상이 없는데 출력물이 빌드 플랫폼에 붙지 않는 경우에는?

이 경우에는 Form 1 3D 프린터의 세팅을 바꾸어주는 것이 해결방안이 될 수 있습니다. 바로 'Fine Tuning'이라는 기능입니다.

Preform 소프트웨어의 [Help]에서 선택할 수 있습니다.

Fine Tuning에서는 위와 같이 Platform Height 세팅을 변경할 수 있습니다. 이 세팅은 빌드 플랫폼과 레진 탱크의 바닥 사이의 zero height에 관한 것인데요. 'Higher'쪽으로 선택할 수록 빌드 플랫폼이 레진 탱크의 PDMS 층과 멀어지고, 'Lower'쪽을 선택할 수록 빌드 플랫폼이 레진 탱크의 PDMS 층과 가까워집니다.

Formlabs에서는 각각의 경우에 대해 다음과 같이 설명하고 있습니다.

When to Go Higher If you consistently get prints with very thin bases — and you’ve already tried increasing base height via the Advanced Support Settings — you’ll want to move the build platform away from the resin tank bottom, to give the base more room to build. Move in increments of 0.1mm, and try small prints until you get printed models with consistent support rafts. When to Go Lower If your models never stick to the build platform — despite double-checking the cleanliness of your Form 1+’s resin tank and mirrors — try moving the build platform closer to the resin tank’s bottom. Sometimes a little nudge is enough to make your models adhere and build correctly.

즉, 출력할 때 base(raft)가 너무 얇게 출력되는 경우에는 빌드 플랫폼과 PDMS의 층이 너무 가까워서 발생하는 현상이므로 Higher쪽으로 세팅을 바꾸어야 하고, 출력물이 빌드 플랫폼에 아무리 해도 붙지 않는 경우에는 빌드 플랫폼과 레진 탱크의 바닥을 좀더 가깝게 설정하기 위해 Lower쪽으로 세팅을 바꾸어야 한다는 것입니다.

하지만 이 Fine Tuning은 기기 세팅 자체를 바꾸는 것이기 때문에 장기적으로 Form 1의 출력 품질에 지속적으로 영향을 줄 수 있기 때문에 가장 마지막으로 변화를 주는 것이 좋을 것으로 생각됩니다. 일단 체크하기 쉬운 것들 먼저 체크해서 문제점이 있으면 고치는 것이 좋지요ㅎ

지금까지 Form 1 3D 프린터 사용시 문제점들 및 해결방안에 대해서 알아보았습니다.

혹시 더 궁금하신 사항이나 의견 있으시면 언제든지 댓글이나 메일 주시기 바랍니다. 수정할 내용이 있으면 바로바로 반영할 것이며, 제가 아는 한도 내에서는 최대한으로 답변해드리겠습니다. 저도 더 열심히 공부해야지요!

이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!

[2014년 8월 28일 Daum 스페셜에 소개되었습니다! 감사합니다!]