3D프린터 짭 프루사 미니 (FYSETC Prusa mini Clone) 재조립이 남긴 교훈

초보입문자가 알리발 조립 3D프린터를 구매해 기초지식도 제대로 갖추지 않은채 조립한 짭 프루사 미니 (FYSETC Prusa mini Clone)를 갖은 고생끝에 조립을 완료하고도 잘못 조립한 탓에 출력물의 퀄리티 뿐 아니라 소음, 진동등 많은 문제가 있어 망설였지만 이전 조립 경험에서 느낀점을 반영하고 관련 정보도 다시 정독하여 지난 10월 25일 결국 재조립을 성공리에 마치게 되었습니다. 

아쉬운점은 동영상 촬영한 것이 잘못되어 조립가이드 영상을 유투브에 등록하지 못할거 같습니다.

완전 재조립을 하면서 얻은 경험들을 가능하면 미흡하더라도 가능한 모두 정리하다보니 두서없이 긴글이 되겠지만 이 글에 미처 담지 못하는 부분들도 존재할 것 입니다. 누락된 부분은 댓글남겨주시면 아는 한 답변드리겠습니다.

이글을 짭 미니 조립을 준비하면서 보시면 가장 좋겠지만 문제해결에도 도움이 되리라 믿습니다.

재조립한 짭 프루사 미니 (FYSETC Prusa mini Clone)

이번 짭 프루사 미니 (FYSETC Prusa mini Clone 이하 짭미니) 재조립으로 얻은 교훈들을 먼저 말하자면

• 아는 것만큼 보인다.

• 아는 것만큼 출력품질이 향상된다.

• 조립이 순조롭지 않다면 부품 상태를 의심해야 한다.

• 조립 전 베어링, 연마봉, 출력부품들의 상태를 세심하게 검토한다.

• 적절한 베드레벨링이 출력품질의 반은 차지한다.

위  4가지 정도로 정리할 수 있습니다.

약 2달정도 어려움을 겪으면서 짭미니 조립을 포기하고 싶었던적도 많고 심할때는 다 때려치우고 부셔버리거나 내다 버리고 싶은 충동도 자주 느꼈을 정도로 어려워 했지만 포기하지 않고 고수분들에게 도움을 요청하고 공부도 하여 결국 재조립을 완료하면서 얻은 교훈들로 말미암아 비록 초보 입문자였지만 어려움을 겪은 만큼 경험치가 쌓여 실력향상이 되었고 짭미니에 한정되겠지만 3D프린터 구조와 각 부품들의 역활에대한 이해등 얻은 것들이 많았습니다. 

저와 비슷한 분들이 계시다면 과감히 고수분들에게 도움을 요청하고 스스로도 관련 카페나 블로그, 유투브등 모든 경로에서 정보를 얻어 결코  포기하지 마시라는 말씀을 드리고 싶습니다.

1. PETG 출력 부품

알리에서 짭미니 주문 전후 아마도 출력부품들을 자신의 3D프린터로 미리 출력하게 될 것입니다. 부품들을 출력하는데에 2일~7일 (제경우) 정도가 소요되는데 PETG 필라멘트로 유명한 레인보우사의 제품으로 출력하더라도 수축이 심하므로 출력 후 반드시 출력된 부품의 수치등의 상태를 확인해야 합니다. 이 출력 부품만 제대로 출력된다면 짭 미니 조립에 소요되는 시간과 노력이 최소한 절반정도 절감됩니다.

PETG 출력 대행(뒤), 알리 PLA 부품(중간), PETG 직접 출력

만약 자신이 제대로 출력할 자신이 없다면 알리에서 판매하는 PLA 출력 부품을 같이 주문하여 자신이 출력한 부품과 수치를 버니어 캘리퍼스를 통해 비교하며 상태를 점검하는 것도 좋은 방법이라 생각합니다. 다만 PLA 출력 부품을 구입해 조립하는 것보다 내열, 내구성이 요구되지 않는 부분(이를테면 LCD박스, 콘트롤러 박스등)에는 사용하고 주요 부위는 PETG 출력 부품을 사용하는 것이 맞다고 생각합니다.

위 사진의 Y Front 부품 3개는 재조립 전 고수분께 출력대행을 부탁해 준비한 것(맨뒤 컬러인쇄), 알리에서 구매한 PLA출력부품(중간 검은색), 제가 직접 출력한 PETG 부품(앞쪽 파란색)을 비교하는 모습입니다. 

외경차이는 거의 없지만 제가 직접 출력한 PETG 부품은 출력 후 수축등의 부품 상태를 확인하지 않아 DIN562 너트나 연마봉이 삽입되는 부분등이 수축되어 치수차이가 많이 발생해 조립도 어려웠을 뿐더러 조립과정에서도 어려움을 겪었습니다. 

제대로 출력된 가장 뒷편의 부품을 이용해 조립을 하니 이전에 그렇게 힘들고 고무망치로 두들겨 강제로 삽입했던 DIN562너트가 언제 그랬냐듯이 잘들어가고 역시 고무망치로 두들겼던 연마봉도 힘을 조금 주니 끝까지 잘 들어가 조립이 매우 순조로웠습니다. 

즉 출력 부품들의 상태가 수축없이 제대로 출력되었다면 FYSETC 프루사 미니 동영상에서처럼 부품들을 자연스럽게 조립이 가능하니 순조롭게 되지 않는다면 자신의 출력부품들의 수치가 수축으로 인해 오차가 발생한 것이므로 오차가 크다면 재출력하여 조립하는 것을 추천합니다.

 

2. 사각너트(din562)의 두께는 FYSETC 기본 제공 제품의 두께는 약 2mm 정도인데 가능하면 국내 쇼핑몰이나 알리에서 두께 1.8mm 내외의 제품으로 구매하는 것을 추천합니다. 출력부품의 수축으로 인해 발생하는 오차가 적다면 1.8mm 두께 제품을 이용하면 조립이 순조롭기 때문입니다. 제가 재조립을 위해 따로 구입한 제품은 평균 1.7mm 정도의 제품이어서 너무 잘빠져나오는 문제가 있었습니다.

따로 알리에서 구매한 DIN562의 최대 두께 1.75mm

두께는 판매자에게 문의를 통해 확인하는 것이 가장 좋을거 같습니다만 별도로 구매한다면 어떤걸 사도 FYSETC 기본 제공품 보다 좋을거 같습니다.

위 2가지만 사전에 잘 확인하고 준비한다면 조립때 저처럼 거의 고생을 안할거 같습니다.

3. 볼부시 베어링

LM8UU 같은 볼부시 베어링은 조립전 연마봉에 하나씩 넣고 부드럽게 움직이는지 꼭 확인해야 합니다. 거기에 미리 WD40등으로 세척한 후 3D프린터용 구리스나 윤활제를 다시 발라준다면 더 좋겠지만 볼부시 상태는 꼭 확인해서 구동시 발생하는 소음과 진동을 사전에 차단하는 것이 좋습니다.

연마봉에 다양한 LM8UU를 넣고 테스트

기본 제공된 볼부시와 따로 구매한 볼부시, 고수분께 얻은 플라스틱 소재 3가지 제품을 연마봉에 넣고 확인해봤습니다. 기본 제공된 것 중 하나가 연마봉에 넣고 좌우로 기울여서 확인한 결과 불량으로 확인되었습니다.

이구스 플라스틱 볼부시가 연마봉상에서 가장 부드럽고 소음없이 움직였지만 실제 조립한후에 다른 볼부시들과의 차이는 거의 없었습니다. 이런 사실로 미루어 볼때 사전에 불량여부만 잘 확인한다면 볼부시 베어링으로 인한 스트레스는 없을 것 입니다.

4. 최초 Wizard 혹은 Self Test를 통과하지 못한다면 FYSETC 엔지니어에게 동영상으로 문제확인 받고 교체부품을 빠르게 요구해야 합니다. 사용에 지장이 없다라는 회신이 와도 교체를 요청하는 것이 좋습니다. (제경우 지장이 없다라고 회신 받은 것은 볼부시와 노즐히터였으며 교체부품을 제공받아 오늘 재조립후엔 완전하게 통과됩니다) ​

정품 부품과의 차이로 인해 발생한 현상이지만 사용엔 문제 없다는 FYSETC 엔지니어 답변

오류가 발생해도 출력엔 문제가 없어 교환을 굳이 요구하지 말까? 하는 생각도 들었었지만 결국 재조립을 결정하면서 교환을 요청하여 부품을 교환받았습니다. 생각해보면 초기 발생 문제의 원인이 되는 부품은 빠르게 교체를 요구해 수정해야 오리지날 프루사 미니에 가까운 출력품질을 보여주는 짭 미니가 될 것이라 생각합니다.

5. 재조립을 마치고 프린팅 중 소음레벨을 측정하니 최대 48db 정도입니다. 최초 조립때와 소음레벨로는 비슷한대 귀에 거슬렸던 뭔가 갈아대는 소리는 사라졌습니다. 아마도 앞에서 언급했던 볼부시 베어링을 교체하여 소음원이 사라진것으로 추측됩니다.

짭 프루사 미니 소음 측정

사진에 보이는 프린터 바닥면을 고르게 받쳐줄 애견용 인조대리석 매트를 새로 구입해 깔아두어 이전 측정에선 요가매트위였던 환경과 차이가 있습니다.  사진에 출력중인 프루사 미니 소음감소용 스쿼시볼마운트를 이용해도 큰 차이가 없었으며 Z축 지지대만 출력해 사용하는 것이 좋았습니다.

 

6. 재조립 후 XYZ큐브

재조립 후 출력한 XYZ큐브

재조립 후 출력한 XYZ 큐브인데 이때는 베드레벨링이 잘되었다고(Z 오프셋 0.7 정도) 생각했는데 이후 좀 더 베드에 가깝게 조정(0.8)하였습니다. 

7. 짭 프루사 미니의 전력 소모량

가장 전력소모량이 많을 시기인 프린팅 전 히팅베드와 노즐을 가열중일때 전력 소모량입니다. 사용중인 스마트플러그에 표시되는 소모량이어서 실제와 다를수 있지만 참고하시기 바랍니다.

8. 짭 프루사 미니의 출력 중 발열 (열화상카메라 이미지)

X축, 익스트루더 모터 부분 발열 

Z축 모터 발열

짭 프루사 미니의 발열을 살펴보면 필라멘트를 공급하는 익스트루더 모터(약 42도)의 발열이 가장 심하지만 익스트루더와 노즐 사이를 연결하는 튜브(44도)에서도 마찰로 인해 높은 발열이 발생하는 것을 알수 있습니다. 

삼각랩등에서 해당 튜브 중 고가에 판매하는 제품이 따로 있는 것으로 볼때 저가형일수록 마찰이 발생한다고 유추가 가능합니다.

재조립 후 첫 출력물의 결

출력물의 결과 수치가 재조립 이전과 비교하면 상전벽해 수준의 차이로 좋아졌습니다.

재조립 이후 약 20일정도 지난 후 출력한 베이비 그루트

재조립 후 한달정도 사용하면서 경험이 누적되다보니 아직 부족한 실력이지만 위 베이비 그루트 사진에서 보이듯이 출력물의 퀄리티가 상당히 좋아져 만족스럽습니다.

앞으로 프루사 슬라이서의 각종 옵션에대한 이해가 향상될수록 출력물의 질도 함께 향상될 것 같습니다.

마지막으로 조립때 참고하는 PDF 내용 중 잘못된 사항 하나 더 추가하고 마무리 하겠습니다.

Y축 풀리 잘못된 설명

PDF파일의 내용 중 가장 첫 부분인 Y축 모터에 풀리를 결합하는 부분인데 설명대로 하면 Y축벨트가 삐뚤어지므로 풀리를 모터쪽으로(위 사진상 아래쪽 검은색 모터 방향) 완전히 내려 고정해야 합니다. 제경우 설명서대로 했는데 이후 다시한번 재조립한다면 완전히 내려 고정할 것 입니다.