[김성민의 삼디 Life] 에어팟 대신 A8 - 업그레이드 List

[김성민의 삼디 Life - AM8 을 업그레이드 하자]

영웅들의 이야기에서 가장 흥미로운 부분은 그가 별볼일 없이 살아가다가 자신의 운명에 대해 자각을 하고 온갖 역경을 거쳐서 놀라운 능력을 발휘해나가는 과정에 있지 않나 싶다. 

만랩을 찍었을 때보다 이렇게 서서히 성장해나가는 점에 흥미를 끌듯이 내가 이번에 조립하게 된 A8 .. 이제는 AM8 이 된 3D 프린터도 계속해서 나아질 수 있다는 점이 소년의 심장을 불타게 하였다. 

이번 포스팅에서는 AM8 을 만들면서 바로 적용한 업그레이드로 부터 향후 진행하고자 하는 업그레이드까지 한번 나열을 해보고자 한다. A8 이나 기타 자작 3D 프린터를 갖고자 하는 사람도 공통적으로 적용될만한 업그레이드 사항도 적어보기로 한다. 

그리고, 각각의 업그레이드 방법은 시간이 날 때 개별적으로 하나씩 다뤄보도록 하겠다. 

A8의 업그레이드를 위해 나는 3가지로 우선순위를 나누어 보았다. 

첫째. 안전과 품질에 영향을 미치는 필수 업그레이드

둘째. 사용편의와 외관향상을 위한 업그레이드

셋째. 기능 및 출력품질 개선 업그레이드

이번에 A8 에서 AM8 이라는 메탈 프레임으로 전환한 것은 내가 보기에는 필수 업그레이드 중 하나라고 생각이 든다. 물론 A8 만을 가지고도 아주 좋은 품질의 결과물을 출력하시는 분도 있다. 

이제 내가 정리해본 업그레이드 항목을 살펴보겠다.

1) 안전과 품질의 필수 업그레이드 

[ ] 아크릴 프레임을 메탈 바디로 업그레이드, 일명 AM8

    ; 모터 회전에 의해 아크릴 바디에서는 출력시 발생하는 진동과 소음이 클 수 밖에 없다. 진동은 곧 출력물의 품질로 곧바로 나타나기 때문에 AM8 로의 업그레이드는 필수라고 보았다. 

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[ ] X, Y Tension controller ; 벨트의 장력이 부족하게 되면 스텝모터가 돌아갈 때 밸트가 밀리게 되면서 한쪽으로 치우치는 방식의 출력오류가 발생한다. 

이 부분은 쉽게 눈에 들어오는 오류이므로 바로 적용하도록 한다.

[ ] 베드 납땜  ; 화재 예방을 위해 가장 보편적으로 알려진 조치임

 베드의 연결부위는 Y 축의 움직임에 따라 지속적으로 자극을 받게 된다. 이때 물리적 힘이 작용하던지 아니면 재질의 피로 현상에 의해서든 연결부위가 약해지거나 단락이 될 때 저항값이 높아진다. 저항값은 곧바로 가장 약한부위에 고열로 이어지고 보드 혹은 연결부위가 녹아버리는 문제가 발생한다. 이를 원천적으로 차단하기 위해서 Anet 유저들 사이에서 납땜은 가장 기본적인 조치로 알려져 있다. 

[ ] 보드와 파워서플라이에 팬 설치 ; 열을 많이 받는 부분이기 때문에 컴퓨터에도 팬이 있듯 이 곳에 팬을 설치하려고 한다. 3d 프린터 카페에 구산72님께서 정리해놓은 글을 따라 팬2개를 구입을 해놓은 상태이지만 아직 장착은 하지 않고 있다. 현재로서는 발열이 그리 심하진 않아 보이지만 앞으로 어떤 일이 벌어질지 모르니 조만간 작업을 하려고 한다. 

 

[ ] 모스펫 장착 ; 이것도 화재 예방을 위한 대표적인 조치중 하나로 알려져 있다.  3D 프린터에서 가장 전력을 많이 소모하는 곳을 나는 노즐 부위라고 생각했었다.  그곳이 온도가 200도 전후로 가장 높게 올라가기 때문이라서 그렇게 생각했는데 실제로는 히팅베드가 가장 높다. 일반적으로 화제등의 문제도 히팅베드와 연결된 커넥터에서 발생되는게 공유되고 있는데, 이 때문인지 노즐쪽은 안하더라도 히팅베드는 꼭 해주는 분위기이다. 나 역시 히팅베드용으로 장착하기로 하고 1개를 주문해놓은 상태이다. 

[ ] 리니어 베어링 교체 : 지난 포스팅에서 이야기한바와 같이 소음 유발자인 리니어 베어링을 플라스틱 베어링으로 교체하는 것이 정신건강에 좋을 것이라는 판단이 들었다. 이전 포스팅에서 관련 내용을 참고하길 바란다. 

2) 사용편의와 외관향상을 위한 업그레이드 

[ ] 베드 레벨 업그레이드 : 레벨을 맞춰주는 부분을 쉽게 해줄 수 있도록 업그레이드를 해줄 수 있다.  

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[ ] 필라멘트 제거 버튼 장착 ; 필라멘트를 교체하기 위해서는 익스트루더 모터 톱니가 잡고 있는 부분을 열어주기 위해 나사로 박혀 있는 부분을 엄지손가락으로 강하게 눌러줘야만 한다.  손가락에 구멍날정도로 아프다고 하는 말에 이걸 출력해 꽂아줘야겠다는 생각을 했다. 출력시간도 20분도 걸리지 않으니 바로 적용해봐야겠다. 

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[ ] X, Y belt holder ; 벨트의 물리적 결합을 강하게 해주는 파트로서 곧바로 적용하려고 했다.  그러나, Y belt 를 조금 넉넉하게 자르고 나니 X 축이 belt holder 를 적용하기에는 아주 근소한 차로 짧아서 그냥 조립메뉴얼에 나와 있는 대로 볼트를 이용해 설치해놓은 상태이다. 그러나 향후 X 축 텐셔너의 위치를 조절하면 설치 가능하리라고 본다. Y 축은 모터와 일직선이 되게 해주기 위해 H 빔을 조립 메뉴얼과는 반대로 뒤집어 장착을 하는게 일반적이다. 그렇게 해주면 간단히 벨트의 일직선 문제는 해결이 되지만 다른 업그레이드를 진행할 시에 조금 성가신 부분이 나타날게 예상되어 나는 그대로 진행한 후 벨트 홀더의 하부 간격을 조금 두껍게 주어 출력해 장착하기로 하였다. 

 그러나, 내가 사용한 y belt holder 출력디자인이 그 부분까지 감안한 것이었는지 오히려 너무 벨트가 내려가서 벨트간섭이 생기게 되었다. 이 부분도 그냥 나사조이기 방식으로 해결을 했지만 향후 업그레이드를 해볼 생각이다. 

[ ] X 축 전선 체인 설치 /  Y 축 전선 체인 설치 ; 체인은 전선 처리를 위한 장치이다. 체인이 있는 것과 그렇지 않는 것 사이에 호불호가 있는것 같다. 나는 체인이 오고가는 것이 좀더 절도 있게 움직이는 기계적 속성을 잘 보여주는 것 같아 체인을 장착하기로 하였다. 이 업그레이드는 필수업그레이드는 아니지만 초반에 y 축 체인만 하였다가 새롭게 x 축까지 하고나니 훨씬 보기가 좋아졌다고 생각한다.  싱기버스에서 x axis chain 이라고 검색하면 다양한 디자인이 나오니 참고하길 바란다.  아래 사진은 내가 체인까지 적용하고 나서의 결과인데 이곳저곳으로 전선이 지나지나지 않아서 좋다는 장점이 있지만 추후 노즐부위 파트 교체가 있을 시에는 모두 뜯어내야 하는 등 일이 커진다는 단점이 있다.  

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[ ] 필라멘트 먼지 제거 장치 ; 먼지제거 필터는 인터넷에서 3D 프린터 강좌를 통해 많이 접하게 된 다은쌤이 추천해주는 파트이다. 필라멘트를 장시간 공기중에 놓아두면 먼지가 쌓이고 그 먼지가 익스투르더에 그대로 유입하게 되면 출력품질과 익스투르더 수명에 영향을 줄 수가 있다고 한다. 필라멘트를 간단하게 감싸는 출력물인데 간단한 조치여서 다음 업그레이드에서 진행해줄 예정이다.

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나는 디자인과 장착이 수월할 것 같은 위 링크를 이용해볼 계획이다. 

[ ] 프로파일 End Cap ; 프로파일 끝에 알루미늄 컷팅 된 부분이 날카롭게 노출되어 있어서 이를 덮어주는 캡을 출력해 장착해주려고 한다. 

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[ ] 스풀 서포터 : 필라멘트가 감겨 있는 두루마리가 잘 풀릴 수 있도록 스풀 서포터를 출력해서 장착해준다.  싱기버스에서 찾아보다 보면 다양한 형태가 존재하는데, 그 중에 나는 A8 에 기본으로 되어 있는 filament 거치대를 이용할 수 있으면서도 출력물의 양이 적어 필라멘트가 적게 들어가는 다음의 것을 선택하기로 하였다. 

기본 스탠드는 중심에서 돌아가질 않아 익스트루더 모터에서 잘 안당겨질 경우도 있어 출력품질에 영향을 미칠 수 있다고 한다. 그래서 우선 업그레이드를 하기로 하였다.  다음 사진은 내가 직접 출력해서 설치완료한 스풀 서포터인데 나름 괜찮은 것 같다.  검색해보면 이 외에도 다양한 형태가 있으니 각자의 취향에 맞게 선택해서 쓰면 될 것 같다. 

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[ ] 보드 케이스 교체 ; 어느 정도 장비가 안정화되고 나면 보드 케이스를 교체하려고 한다. 현재 보드쪽의 전선들이 너저분하게 도출되어 있어서 외관상 보기에 그리 좋은 편이 아니다. 이를 보완해주면서 팬을 장착할 수 있는 용도의 케이스가 있어서 여유가 생겼을 때 업그레이드를 해주고자 한다. 지금 당장은 할 필요를 느끼지 못하겠다. 

https://www.thingiverse.com/thing:2029528

[ ] 익스투르더 팬 하우징 교체 : 필터의 공급을 관찰하려면 익스투르더 팬을 제거해야만 하는데 이것을 매번 볼트로 조였다 풀었다 하는것이 번거로울 것 같아서. 쉽게 열었다 닫았다 하는 형태의 하우징이 있어 업그레이드를 진행해보고자 한다. 

https://www.thingiverse.com/thing:2290361

[ ] 챔버 제작 : 온도변화와 소음 문제를 해결해주고 냄새를 차단해주는 용도로 챔버 제작을 하는 경우를 보았다. 완성품이 아닌 조립품이어서 베드와 노즐이 노출되어 있는 상태라  프린터에도 집이 있으면 좋겠다는 생각이 드는데 .. 반듯한 챔버를 향후 업그레이드시 해볼 생각이다. 

아래 사진은 챔버 제작을 하시는 분들이 많이 사용하는 이케아의 9천원짜리 테이블을 이용한 챔버들 중 하나이다.  한변의 길이가 50cm 여서 프린터를 넣기에는 넉넉한 공간이지만 내부에 방음제 시공을 하시는 분의 결과물을 보았는데 약간 공간이 협소하다는 느낌을 받았다. 

[ ] 모터 댐퍼 장착 ; 몇일 사용하지 않아서 층간소음에 대한 피드백이 들어왔다. 어떻게 소음을 줄일 수 있을까 카페에도 문의를 하고 했는데, 가장 확실한 방법은 스텝모터 드라이버를 tmc2100 이라는 녀석으로 교체해주면 확실한 소음진동을 줄일 수 있다고 한다. 그런데 tmc2100 으로 교체를 하기 위해서는 보드를 바꿔야 하고, 관련한 설정 과정이 산 몇개는 넘어야 할 태세다. 그래서 일단 간단히 하드웨어적으로 처리할 수 있는 부분을 찾다가 한분이 모터댐퍼를 언급해주셔서 찾아보니 상당히 매력적인 것 같았다.  국내 오프라인 공구상가와 온라인을 모두 돌아보았지만 허탕을 치고, 결국 중국 알리익스프레스에서 댐퍼를 구입하였다. 지금 결재가 되었으니 한달 뒤에나 만나볼 수 있을 것이다. 그때까지 업그레이드를 미루고, 프린터는 가능한 초저녁에만 돌려야겠다. 낮에 돌리려면 원격 출력이 가능한 옥토프린터를 해야할 필요도 느낀다. 어쨋든 할게 많기도 많다. 

3) 기능 및 출력품질 개선 업그레이드 

[ ] Marlin firmware 로 전환 ; 펌웨어는 보드가 각 모터와 온도등을 제어하는 기계의 두뇌에 해당하는 부분이다. A8 기본으로 장착되어 있는 펌웨어도 있지만 Marlin 이라는 펌웨어로 업데이트를 많이 하는 것 같다. 나는 써보니.. 기본 A8 펌웨어도 나름 매력이 있는 것 같았다. 그러나 향후 확장성을 고려해서 Marlin 베이스의 Skynet3d 펌웨어로 업그레이드를 하고자 한다. 

https://github.com/thijsk/Skynet3d

[ ] 파워서플라이 스위치 장착 ; 전원장치의 변경은 알리에서 주문한 부품이 올때까지 기다렸다가 하기로 하였다.  그런데 앞으로 옥토프린터를 이용해 제어를 할 생각이어서 굳이 필요한가 하는 고민에 빠졌다.   게다가. 나는 파워서플라이를 교체했기 때문에 아래 전원장치의 출력물은 맞질 않는다.  그래도 필요한 분이 있을지 몰라 링크를 올려놓는다. 

https://www.thingiverse.com/thing:2320216

[ ] Fan duct 교체 : 팬덕트는 노즐에서 쏘아진 필라멘트를 냉각시켜서 형태를 잡는 역할을 한다. 따라서 팬덕트가 역할을 제대로 하지 못하게 되면 필라멘트의 냉각효율이 떨어져 구조가 무너지거나 앞과 뒤의 표면 품질의 차이가 발생하기도 한다. 기본으로 들어가 있는 팬 덕트의 출력물 쿨링 능력이 그리 나쁘지 않음에도 불구하고 상당히 많은 사용자들이 덕트를 교체한다. 그러면 출력 품질이 좋아져야 하는데 좋아진 경우도 있지만 더 안좋아진 것도 보게 된다. 아마도 덕트 출력의 품질도 작용하지 않을까 싶다. 공기가 흐르는 내면에 거미줄이 많이 형성되었거나 표면이 거칠게 되면 공기 흐름이 안좋아질 수 있을 것도 같다.   일단 싱기버스에 올라온 대표적인 덕트들은 다음과 같다.  어떤 것은 유체역학적인 디자인이 되었다고 설명을 하고 있는데 그건 써봐야 검증이 될 것 같다. 한번 출력해서 교체 전과 교체 후에 대한 변화를 관찰하여 최적의 덕트를 찾는 작업을 해봐야겠다.

[ ] 강화 유리 베드 : 초반에는 다이소 마스킹 테이프를 사용하다가 이쪽으로 옮겨갈 생각.. 평탄화와 매끈한 표면을 얻을 수 있을 것으로 예상.  

[ ] 옥토프린터 설치 : 라즈베리파이를 이용해서 원격으로 프린팅을 할 수 있게 하는 것으로 진행한다.

[ ] 모니터링 카메라 설치 ; 현재도 라즈베리파이와 파이캠을 이용해 가능은 하지만, 옥토프린터 설치 후 같이 하기로 하였다.

[ ] 오토레벨링 업그레이드 ; 수동 레벨 설정으로 먼저는 장비에 익숙해지고 나서 자동 레벨링 기능으로 업그레이드를 하고자 한다.  오토레벨을 위한 센서를 구입해야 하는데 방식이 근접 마그네틱 방식부터 해서 다양하게 있는 것 같다.  마그네틱 방식은 유리베드에서는 사용을 할 수 없기에 BL touch 라는 센서를 이용하면 어떨가 싶다. 일단 가격이 좀 나가는 것이라 향후 업그레이드 항목으로 넣고, 현재는 메뉴얼 레벨링으로 출력하기로 하였다. 

이상과 같이 업그레이드 항목을 정리해보니 이중에 1/3 가량을 현재 적용을 했음을 알게 되었다. 향후 하나씩 업그레이드를 해가면서 취미생활로 삼아도 좋을 것 같다. 

혹시 추가하거나 수정되어야 하는 부분이 있으면 언제든 가감없이 댓글 부탁드립니다.  감사합니다. 

김성민의 북리지 - 함께 성장하는 책 리더십 지혜