3D 프린터 쿨링팬 추가 실패 : 한개가 더 나아요.

이전 포스팅에서 제 3D프린터인 프린터봇 플러스(Printrbot Plus)의 쿨링팬을 개조해서 장착했다고 말씀드렸었는데요, 여기에 하나의 쿨링팬을 더 달기 위해 여러가지로 노력했었습니다.


결과부터 말씀드리면.. 쿨링팬 추가는 실패했어요. 하나로 쿨링하는게 훨씬 결과가 좋아요-_-


하지만 실패는 성공의 어머니인 만큼(?!) 실패기도 남겨놓는 것이 다른 분들이 삽질하시는 것을 조금이나마 줄일 수 있지 않을까 하는 생각에 포스팅을 올리기로 했습니다. 즐거운 마음으로ㅎ


일단 쿨링팬 추가를 어떻게 하려고 했냐면, 기존의 쿨링팬의 반대쪽에 하나 더 장착하려고 했습니다.



즉, 양쪽에서 가운데의 노즐 부분을 식힐 수 있도록 말이죠.얼티메이커2가 이런 형태로 되어있죠.



삽질의 빈도수를 줄이기 위해 일단 수치들을 되도록 정확하게 재서 디자인을 해봅니다.



이런 식으로 디자인을 했습니다. 즉, 스텝모터 위쪽으로 블로우 팬, 즉 추가될 쿨링팬을 올리고 거기서 발생되는 바람을 아래쪽으로 끌어내리는 형태로 말이지요.



자, 출력을 시작합니다. 적층높이는 300마이크론, 출력 속도는 50mm/s, 출력온도 200도, 히팅베드온도 50도, 출력에 사용한 필라멘트는 Colorfabb의 PLA/PHA Standard Black 필라멘트입니다.



짠! 출력 완료까지 약 40분 정도 소요되었습니다.


베드에서 분리해서 출력물을 살펴보았더니..



허헛..;; 구멍이 뚫려있어야 할 부분이 막혀있군요;;



위쪽도 그러네요;; 카티아에서 스케치 후 파트디자인에서 Pad로 덩어리를 만든 후에 Shell을 준건데.. 만든 후에 몇가지를 더 붙이고 하느라 만드는 순서가 좀 뒤죽박죽되었더니 3D모델링 자체에 오류가 발생했나봅니다. 이래서 Shell을 적용하려면 덩어리를 다 만들고 마지막 순서로 Shell을 주는 것이 정신건강에 이롭습니다;;


그래도 출력한 것이 아까워서 수치가 어느 정도나 맞는지 익스트루더 부분에 대보았더니.. 문제가 2가지 있더군요.


1. 노즐 쪽으로 바람을 보내주는 부분이 너무 길어서 핫엔드에 닿는 문제점.

2. 전체적으로 길이가 약 3mm 정도 짧은 문제점

3. 익스트루더가 X축으로 0점 조절시 프린터봇 하우징에 걸리는 문제점.


그래서 전반적으로 다시 디자인해보았습니다.



바람을 보내는 통로의 두께를 줄이고 전체적으로 길이는 3mm 정도 늘렸으며, 핫엔드 부분에 닿지 않도록 끝부분을 조정했습니다.



앞서 말씀드린 프린팅 조건과 동일한 상태에서 출력을 시행했으며, 출력완료까지 40분정도 소요되었습니다.



전체적인 크기는 이만합니다.



아래쪽에서 올려다본 모습입니다. 바람이 최대한 노즐쪽을 향하도록 각도조절을 했습니다.



블로우팬에 연결하면 이와 같습니다. 이걸 익스트루더에 어떻게 장착하냐면..



다이소에서 천원에 구입한 부직포 스티커입니다. 이 부직포 스티커를..



크기에 맞게 자른 후..



하나는 익스트루더에 붙이고 다른 하나는 블로우팬에 붙인 후 붙여주면..



이와 같이 장착됩니다. 수치가 꽤 잘 맞아떨어지더군요ㅎ



아래쪽 핫엔드에 장착된 3 x 3 cm 쿨링팬과 만나는 부분에도 부직포 스티커를 붙여서 고정시켜주었습니다.



위에서 본 모습입니다.



이전 디자인에서 문제가 되었었던, 프린터봇 하우징에 걸리던 문제는 해결이 되었습니다.



의도한 바는 아니지만 엄청나게 딱 들어맞더군요;; 우연이란(!?) 참 가끔 신비로워요ㅎ



테스트를 위해 듀얼로 장착된 쿨링팬 작동 후 우리의 친구, Marvin을 출력해보았습니다. 결과물 비교를 위해 쿨링팬 한개만 작동하여 추가로 출력하였습니다. 두 경우 모두 동일하게 적층높이는 100마이크론, 출력 속도는 50mm/s, 출력온도 206도, 히팅베드온도 50도로 설정하였으며 출력에 사용한 필라멘트는 Colorfabb의 PLA/PHA Standard Black 필라멘트입니다.


두 경우 모두 출력 완료까지 35분 정도 소요되었습니다.



전반적으로 두 경우 모두 마빈의 외관은 얼핏봐서는 양호하게 출력된 것으로 보입니다.



뒷모습도 얼핏 봐서는 비슷해 보입니다.



고리 부분은 두 경우 모두 양호하게 출력되었음을 확인할 수 있습니다.



차이는 비스듬하게 적층되어 올라가는 부분에서 뚜렷하게 나타났습니다. 위 사진은 듀얼쿨링팬을 사용하여 출력한 모습입니다.



위 사진은 쿨링팬 한개만을 작동시킨 후 출력한 모습입니다. 이 두 사진을 비교했을 때 싱글팬이 듀얼팬보다 양호하게 출력되었음을 알 수 있습니다.



앞부분에서 차이는 더 뚜렷히 관찰됩니다. 위 사진이 쿨링팬 2개를 사용하여 출력한 모습입니다.



위 사진은 쿨링팬 1개, 즉 싱글팬만을 사용하여 출력한 모습입니다. 이 경우 또한 쿨링팬 1개만을 사용하여 출력한 경우가 더 양호한 결과를 나타냈습니다.



일단 출력 품질을 비교한 출력물이 많지 않다는 것이 단점이나, 일단 결과상으로는 쿨링팬 1개를 사용한 경우가 2개를 사용한 경우보다 좀 더 나은 출력 품질을 보여주는 것으로 생각되며, 이는 쿨링팬 1개를 사용했을 때보다 2개를 사용했을 때가 바람의 경로가 막히는 등의 문제로 바람의 순환이 원활하지 않아 오히려 쿨링의 정도가 낮아진게 아닐까 생각해봅니다.


추가된 쿨링팬에서 나온 바람을 아래쪽으로 끌어내리는 과정에서 많은 양의 바람이 손실되었고 쿨링에 사용되는 바람의 세기가 그렇게 세지 않았던 것은 사실입니다. 좀더 연구해봐야 알겠지만서도.. 3D 모델링하고 3D 프린팅하고 머리 쥐어짠 것은 아깝지만.. 그냥 쿨링팬 1개로 사용하기로 했습니다ㅠ


우여곡절은 많았으나 일단은 프린터봇 플러스는 이제 수리가 완료가(?!) 되었습니다. 사실 쿨링팬 2개를 달고 싶어 수리 완료를 미뤄왔었던 것도 사실이지요ㅎ 이제는 뭘 뽑아낼지 고민할 차례입니다.


이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!




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