[김성민의 삼디 Life] 에어팟 대신 A8 - AM8 몸체와 A8의 정신을 연결

[김성민의 삼디 Life - AM8 조립 완성]

전기 부품 테스트도 끝났으니 이제 조립만 하면 되었다. 

라고 하고 싶지만

결코 '조립만'이 아니었다. 

1) X 모터 블럭과 벨트 텐셔너

처참하게 부서뜨리면서 X 축 봉을 빼고 있는 중이다. ㅠㅠ

thingiverse 에 올라와 있는 X 축 모터마운트의 디자인이 이뻐서 출력해 두었었다. 

이 모터 마운트에는 X 축 tension 조절 장치까지 같이 있어서 소위 탈조 현상을 방지해준다고 하는데.. 탈조라하면 다음과 같은 것을 말한다. 

탈조가 나는 원인은 거의 한가지로 귀결되는 것 같다. 

바로 모터 벨트가 느슨해서 빠른 속도로 움직일 때 어느 순간 모터가 헛돌게 되고

이때 프린터는 노즐 위치를 착각하게 되는데.. 헛돈 거리만큼이 이동해서 필라멘트를 인쇄하는 것이다. 

손으로 벨트를 잡아당겨서 고정시키는 힘에는 한계가 있고 장력 조절이 힘들기 때문에 다양한 방식의 tensioner 가 thingivers 에 올라와 있는 상황이다. 

그냥 보기만 해도 있어 보이지 않는가? 

그런데 함정이 있었으니 내가 뺀찌로 부수게 된 이유이다. 

첫째, X 축 봉이 들어가는 곳의 공차가 너무 없다. 

아니 어쩌면 마이너스 공차가 아닌가 할 정도로 빡빡하여서 엄청 힘들게 넣었다. 

그러다보니 나중에 빼려고 하니깐 이 녀석이 빠지질 않는다. 

둘째, 역시 ABS 수축과 관련된 문제가 발생했다. 

어쩌면 너무 빡빡한 봉 구멍도 수축과 연관되어 있을지도 모른다. 

그런데 봉을 2개 모두 연결해보니 이런 모양새가 되었다.

2개의 봉이 수평이 되고 젓가락처럼 한쪽으로 모이는 것이다. 

반대쪽 출력물에 봉을 끼우면 강제적으로 수평을 만들 수도 있을 것 같아서 봉을 벌려서 끼우려는데 끼워놓은 쪽이 벌어지면서 모터 마운트에 금이 가버렸다. 

결국 못쓴다는 결론이 나서 버리려고 보니깐.. 봉을 빼려는데 이녀석이 안 빠지는 것이다. 깨진 쪽은 벌어진 틈으로 여유가 생겨서 빠졌는데 나머지쪽은 온 힘을 다 써도 빠지질 않아서 니퍼와 뺀치를 이용해서 부숴버린것이다. 

셋째로, 이 과정에서 알게 된 사실은 지금 내가 받아 설치하는 A8 모델의 X축 모터 마운트는 예전의 프린팅 된 것이 아니라 금형으로 찍어낸 방식인데 사이즈가 달라졌다는 것이다. 예전에는 45mm의 축간격을 가지고 있지만, 내가 받은 금형으로 찍어낸 녀석은 46mm 의 축간격이라는 것이다.  만약 X축 벨트 텐셔너를 포함한 X모터 마운트를 출력하고자 하는 분이라면 아래에 공유하는 것을 사용해보길 바란다. 

https://www.thingiverse.com/thing:2636144

출력해놓은 X 모터 마운트를 사용할 수 없지만 X tension 은 잡아야 하겠기에 기존 모터블럭을 사용하면서 X tension을 조정하는 방법을 찾게 되었는데, 역시 thingiverse 에는 이미 이런 것도 나와 있었다. 

https://www.thingiverse.com/thing:2550509

오른쪽에 달려 있는 것 하나만 간단히 출력해서 기존 블럭과 연결해주면 되는 방식이었다.  간단히 이것으로 출력해서 조립을 이어갔다. 

2) 리니어 베어링 

3D 프린터는 지속적으로 모터가 회전을 하면서 벨트 이동거리를 조절하고 그에 의해서 노즐과 베드가 움직이며 출력이 이뤄진다. (A8이 배낀 Prusa 방식은 X 축은 노즐이, Y 축은 베드가 움직이면서 출력이 진행된다)

모터 회전을 X축과 Y축으로 바꿀 때 지속적으로 소음이 나게 되는데, 모터 회전 소음과 진동도 있지만 회전을 직선운동으로 바꾸고 나면 베어링에서 많은 소음이 난다. 

아주 많은 A8 제작자들이 A8의 베어링을 업그레이드시 교체하는 이유가 있다. 

기본으로 들어있는 베어링은 metal 로 이뤄진 볼 베어링인데, 이것을 플라스틱으로 만들어진 리니어 베어링으로 교체를 하는 분위기이다. 

그래서 나도 교체를 해볼까 하여 이미 A8 을 주문하는 시점에서 베어링도 함께 주문해놓은 상태이다. 

몇일 전 집에 온 베어링인데, 생각보다 짱짱하다. 

그런데 어쩌랴.. 이미 조립하는 과정에서 나는 이걸 기다릴 수가 없어서 다른 해결책을 마련하고 말았다. 

그것은 베어링을 출력하는 것이었다. 

3D 프린터를 알게 된 후 부터는 뭐가 없다고 하면 그냥 출력해버릴 수 있다는 사실을 알게 되었다. 

역시 우리의 씽~ 형님께 달려가서 검색을 해보니 역시나 나와 있었다. 

https://www.thingiverse.com/thing:1811769

이것을 출력해 보았다.  이것 외에 리니어 베어링으로 싱기버스에서 검색해보면 여러종류가 나온다. 다른 것 하나도 출력을 해보았는데, 이것으로 선택한 이유가 있다. 

이 출력 파일을 보면 내부 공차가 8.0mm 로 부터 시작해 8.1 / 8.2 / 8.3  ... 등 여러개를 선택해서 출력할 수가 있었다. 

아무래도 optimize 가 되지 않은 상태에서 도면 사이즈와 실제 사이즈가 다를 수 있다는 것을 지난 X 모터 블럭의 경험을 통해서 알기에 내게는 이런 취사선택할 수 있는 것이 필요했다. 

그래서 출력해보았다. 

그리고 그 결과를 영상으로 찍어보았으니 

나와 같이 출력하려고 하는 분이라면 참고하길 바란다. 

결론적으로 이것으로 X 축 3개 베어링과 Y 축 4개 베어링을 교체하였다.

Z 축을 교체하지 않은 이유는 일단 베어링 길이가 맞지 않다고 느꼈기 때문이기도 하지만, 하나를 장착하여 움직여 보았을 때 수평 높이를 동일하게 하지 않고 손으로 진행해보아서 그런지 엄청 뻑뻑하다는 느낌을 받았기 때문이다. 

그리고 Z 축은 출력시 움직임이 한번에 0.2mm 가량으로 거의 없기 때문에 기존 것을 사용해도 될 것이라고 판단된다. 

그런데 출력한 플라스틱 베어링을 넣기 위해 기존 베어링을 빼내는 과정에서 베어링 안에 있는 저런 구슬들이 몇개가 떨어져 나간다. ㅠㅠ

메탈베어링은 사진에 나와 있는 볼이 원활한 움직임을 갖게 해주는데 저게 사라져 버리면 기능을 상실해버리고 말텐데 말이다. 

아무리 찾아봐도 몇개는 보이질 않고, 지금 찾은 거만 어떻게든 다시 넣고 해보려고 하였다. 

다행히 움직임에 심각하게 지장이 있진 않아 그대로 진행했다. 

3) 베드 납땜

화재 문제가 A8 프린터에서 자주 거론된다. 

그 원인으로는 계속해서 움직이는 베드에 연결된 전기 소켓이 문제가 있기 때문이다. 

나는 당분간 문제가 없으면 그냥 써보려고 했었다. 

근데.. 조립하려고 핫베드 소켓을 만지작 거리는데 위에 보이는 빨간색 전원선이 쑥 빠져버리는 것이었다. 

얼마나 약하게 물려 있는지 단번에 알 수가 있었다. 

만약 저것을 알지 못한채 조립하여 프린터 출력을 하게 되었다면

나 역시 화재 혹은 보드가 타는 문제가 발생했을지도 모른다. 

이유는 저렇게 약한 연결에 강한 베드의 온도를 높이기 위해 강한 전류가 흐르게 되면 저항값이 큰 부분으로 열이 발생해서 그 주변부터 타기 시작하는 것이다. 해외 사이트에도 보드 연결부가 녹아내린 사진이 등장하고, 이때문에 Mosfet 이라고 하는 장치를 업그레이드 해줘야 한다는 주장이 많이 나온다. 

일단 안전을 위해 가장 기초적인 조치는 해줘야 했기에 막바로 수술에 들어갔다. 

먼저는 기존에 있던 소켓 연결 부위를 떼어내는 작업이다. 

납땜 인두를 가져다 대고 열을 가해 떼면 된다고 하는데... 이게 도무지 떨어질 생각을 안한다.  한참을 이리저리 열을 가하고 페이스트를 바르고 해서 간신히 해체에 성공하였다. 

그리고 나선 위와 같이 납땜을 했다.  내가 보기에도 이쁘진 않다. 그냥 쇼트안나고 냉납만 안되었으면 만족하려고 한다. 돋보기로 확인해보고 당겨보니 그래도 튼실히 붙어 있는 것 같다. 

이렇게 하여 우여곡절끝에 나만의 3D 프린터가 완성이 되었다. 

다음 포스팅에서는 Anet A8의 AM8 업그레이 이후.. 추가적인 업그레이드 사항에 대해 정리해보도록 하겠다. 

1차적으로는 이미 업그레이드가 진행된 부분도 있고 향후 업그레이드를 위해 남겨놓은 부분도 있어서 앞으로 하나씩 시간이 될 때마다 진행해보고자 한다. 

김성민의 북리지 - 함께 성장하는 책 리더십 지혜