MakerLee's Workspace

좀 복잡한 이야기라서 자세한 얘기는 패스하고, 

원래 지금 제작중인 컨베이어벨트 무한 3D 프린터는 이사하게 되면 배치할 생각이었는데요.

그게 무산되어 앞으로 최소 2년은 그냥 이대로 있어야 하게 되었습니다. 

지금은 방바닥 구석에 놓아두고 있고요. 

문제는 계획대로 완성이 되더라도 둘 자리가 전혀 없는 상황입니다. 

이곳에 사는동안 최대한 공간을 창출(?)해서 이것저것 공구를 늘리다 보니 이제는 한계상황이네요.

한동안 고민을 좀 했는데 일단 제 개인적으로는 원했던 구성은 다 해봤고

성공 가능성을 엿본 정도로 마무리해야 할 것 같네요.

지금은 돌아가는 프린터가 프루사 MK3s 한대뿐이라 상반기중에 보론 0.1을 한대 들일까 합니다. 

https://www.youtube.com/shorts/HJZpODpRksQ

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첫번째 출력입니다. 생각보다는 잘 되는듯 하네요

잘 나온 부분은(매우 적지만) 프레임 강성과 LM 가이드의 조합 덕분인듯.

못 나온 부분은 슬라이서 세팅과 익스트루더 마운트의 강성부족, Y축 모터의 발열로 인한 탈조 때문인 듯 합니다. 

슬라이서 세팅은 천천히 잡으면 되는데 익스트루더를 너무 아래로 붙여서 생기는 문제는 재설계해야 할 것 같고요.

Y축 모터는 익스트루더 수정 후 다시 천천히 확인해 보려 합니다. 

개인적으로는 움직임도 깔끔하고 수정하기 어려운 설계상의 문제가 없어보여 상당히 만족하는 중입니다. 

이제 잠깐 접어두고 전동킥보드 수리를 마무리해야 할 것 같네요. 

메모)

-익스트루더 마운트 재설계.

-X프레임 위치 수정. 

-Y축 모터 발열 문제 수정

LM가이드를 달고 정비해서 익스트루더 뭉치를 달았더니 끝까지 내려도 바닥에 닿질 않네요

LM가이드 달기 전에 설계한거라 간섭부분이 달라진걸 생각을 못했습니다. 

지금 설계도 꽤 고생해서 잘 맞춘건데 아쉽게 됐네요

새로운 브라켓은 생긴게 참....

위아래로 각이 안나와서 어쩔수가 없었습니다. 가로축 아래로 기어들어가야하거든요.

Z축도 다시 잡았습니다. 

엔더 3의 커플링이 리지드 커플링이라 참 마음에 안들었는데 만들면서 보니 수직축도 어긋나 있더군요.

그래서 그냥 위아래로 베어링과 새 커플링 넣어서 수정했습니다. 

이외에도 몇가지 수정

출력팬이 안도는 문제 -> +,-를 착각하고 반대로 넣었음

히터 온도 안올라가는 문제 -> 연결이 제대로 안되어있었음

익스트루더 모터 안돌아가는 문제 -> 아무리 체크해도 이상없는데 왜 이러는지 모르겠음.

커넥터를 E1에 연결하고 config에서 설정 변경해서 사용하기로 함. 

브라켓이 아래로 길쭉하게 늘어진 관계로 앞뒤 진동에 취약합니다.

어차피 하려고 했던 거지만 클리퍼의 기능 중 하나인 레조넌스 체크 기능을 사용하기로 하고 가속도계를 주문했습니다.

https://github.com/gouache/klipper/blob/master/docs/Measuring_Resonances.md

마지막으로 이제 Y축 엔드스탑만 해결하면 됩니다. 

무한베드 프린터이다 보니 Y축의 영점은 존재하질 않는데 문제는 Y축 영점을 잡지 않으면 작동이 안되더군요.

marlin 에서는 임의로 영점을 지정할 수 있는데 클리퍼에서는 해당 G코드를 지원하지 않습니다. 

결국 가짜로 엔드스탑 신호를 만들어 주거나 해야 할 것 같은데 어떻게 해결해야 할 지 고민이군요

기구부를 세팅하려고 조금씩 움직여 보니 LM가이드가 덜걱거리는 느낌이 납니다. 

한동안 윤활유 보충도 안 해줬고 해서 조립전에 정비하려고 분해를 해봤습니다. 

그동안 여기저기 쓰이면서 그때마다 볼을 한두개씩 빼먹다 보니 블럭 한개가 아예 텅텅 비었네요.

전부 분해해서 청소한 후 2개의 블럭에 볼을 몰아줬습니다. 

블럭 한개만 따로 주문해서 조립하려 합니다. 

원래 메이커의 블럭을 주문하는게 제일 좋긴 한데 중국산이라 어디서 구매한건지 알 수가 없네요. 

그냥 내써팝에서 짭 hiwin 제품으로 한개 구매했습니다. 

연휴가 끝나야 계속 진행을 할 수 있겠군요.

한동안 작업도 안하고 여가시간엔 놀면서 지냈습니다. 

한달이 쉽게 지나가네요

다시 프린터 하부를 뜯어봅니다. 원래 BTT 보드와 세트인 TFT-LCD가 있었습니다. 

그런데 아무리 검색해봐도 이걸 클리퍼가 올라간 BTT 1.4 보드와 연결하는 방법이 안 나오더군요. 

그래서 결국 12864 LCD를 주문하고, 구조가 약해서 쉽게 부러졌던 하단 부품을 재출력했습니다. 

배선을 분명 맞게 했는데 아무것도 안나와서 원인을 한참 찾았습니다. 

알고 보니 보드에 온도센서를 연결하지 않으면 클리퍼에 에러가 발생하고 그러면 LCD도 나오질 않더군요.

모터와 엔드스탑, 히터와 팬을 모두 연결하고 테스트를 끝냈습니다. 

다만 히터팬은 상시 전원에 연결하는 걸로 되어 있는 것 같아 히터의 온도가 올라갔을 때만 작동하는 방법을 찾는 중입니다.

요즘은 뭔가 딱히 만들고 싶은 의욕이 없네요..

PLA로 출력해서 가조립을 해보니 꽤 괜찮은 것 같아 자작하던 무한베드 프린터에 보론 익스트루더를 달기로 했습니다. 

ABS로 출력했더니 수축이 너무 심해서 Esun 저수축 ABS로 다시 출력했습니다. 

부품은 기존에 갖고있던 DDE에서 차출. 

마침 팬케이크 스텝모터도 2개 있어 아예 예비용으로 2세트 제작하기로 했습니다. 

우측의 모터는 축 길이가 길어서 걸리기에 나중에 잘라냈습니다. 

보론에서 제작한 애프터버너 PCB가 있더군요.

유지보수의 편리성을 위해 커넥터 연결식으로 제작된 모듈인데 그대로 구매하자니 가격이 꽤 하네요.

제가 가진 부품들로 재구성해서 제작하기로 했습니다.

일단 커버는 애프터버너용 커버로 출력.

기본적인 구성을 마치고 어느정도 잘라냈습니다. 

연결도

원래 애프터버너 PCB와 메인보드와는 이런 식으로 연결됩니다. 

X축 엔드스탑은 프린터 쪽에 장착할 것이고 챔버 온도용 써미스터는 사용하지 않을 거라 제외했습니다. 

마지막으로 시간이 꽤나 걸린 부분입니다. 

제 프린터는 엔더3를 기반으로 LM가이드로 교체한 물건이다 보니 기존 브라켓과 다른 사용자들이 만들어둔 엔더3 브라켓은 모두 사용이 불가능하더군요

그래서 별 수 없이 출력물을 측정해서 브라켓을 설계했습니다. 

딱 맞게 하느라 대여섯번 이상 재출력하고 수정하느라 시간이 많이 걸렸네요

마무리가 되어 갑니다. 

프루사 MK3 와 프루사 mini(카피) 2대를 운용하고 있고 1년이 넘도록 자작중인 무한베드 프린터가 하나 있습니다. 

프루사는 오래 쓰다 보니 케이블 단선이 자주 발생해서 최근에만 3번쯤 뜯어서 케이블 교체했군요.

무한베드 프린터는 기간이 길어지다 보니 설계변경만 자꾸자꾸 하게 되고요. 

최근엔 Klipper에 눈독을 들여 옥토프린터에 Klipper를 올리려는데 이게 쉽지가 않았습니다. 

설명대로 해도 자꾸 에러가 나서 이미지 설치만 열번쯤 다시 한듯. 

며칠간의 삽질끝에 간신히 성공. 

Fluid로 전환하다 또 에러가 났는데 여러번 삽질하다 보니 에러의 원인을 알겠더군요.

결국 해결했습니다. 

프루사 미니는 자꾸 쓰로트에서 막히는 증세가 발생하고 있습니다. 

이제 좀 꼴보기 싫어져서 보론 0.1을 만들까 생각을 잠깐 했습니다.

문제가 되는 익스트루더 부분만 가벼운 보론의 익스트루더로 조합하면 괜찮을 것 같더군요. 

ABS 필라멘트 주문해 놓고 일단은 PLA로 가출력해서 계산을 해 보는 중입니다. 

3D 프린터를 쉴새없이 사용하다 보니 이것저것 정비하는 시간도 만만치 않네요

이번 프로젝트에 사용한 엔더-3는 중고구매로 컨트롤러 미포함이었습니다. 

어차피 업그레이드를 염두에 두고 있었기에 SKR1.4 터보 보드를 구입했고요

예전에 CoreXY에 썼던 LM가이드가 구석에서 썩고있길래 여기에 장착했습니다. 

겸사겸사 벨트 텐셔너도 하나 달아줬고요

보우덴 방식보다 직결방식을 선호하기에 BMG 익스트루더 구매. 

요즘 새로 나온 신기한 익스트루더도 많았지만 장바구니에 담아놓고 고민하다가 그냥 익숙한 BMG로 결정했습니다. 

그래서 익스트루더 블럭도 새로 설계를 했습니다. 

프루사의 익스트루더 구조를 참조했습니다

구조를 단순화시켜 앞뒤 2개의 부품으로 전체적인 구조가 완성됩니다. 

분해결합이나 정비가 쉬울 것 같습니다. 

근접센서를 베드 센서로 사용합니다. 

이제 메인 컨트롤러 위치만 결정하면 되는데 자리가 참 애매해서 고민중입니다. 

0.05T는 너무 울렁거려서 시끄럽더군요. 

0.1T로 바꾸기로 합니다. 

스텝모터를 벨트 내부로 넣는 설계가 실제로 써보니 너무 불편했습니다. 

부품들을 수정해서 재출력합니다. 

벨트를 가위로 재단합니다. 

막 자른 철판은 날카로와서 위험하니 꼭 사포질을 해줍니다. 

테이프로 벨트 길이와 수평을 잘 맞춰 고정합니다. 

임시고정된 벨트를 분리하고요

스팟용접기를 꺼냅니다. 

재료와 두께에 따라 스팟시간을 조정해야 하기 때문에 여러가지로 테스트해봅니다. 

0.5mS가 적당하더군요

용접을 하고 사포로 다듬고 닦은 다음 캡톤 테이프로 마감을 해 줍니다. 

저 테이프를 붙이지 않으면 벨트가 돌면서 베드 모서리 등에 걸릴 수 있습니다. 

바깥쪽도 테이프로 마감합니다. 

이제 다시 조립합니다. 

일단 베드 폭에 맞춰 자릅니다. 

날카로운 모서리는 사포질합니다. 

이렇게 했는데도 작업중에 어느새 살짝 베이더군요. 

일단 마스킹 테이프로 자리를 잡아봅니다. 

벨트를 설치했습니다. 

새로 구입한 벨트가 아직 도착하지 않아 다소 긴 벨트를 사용했는데요. 

저 상태에서 벨트 텐션을 유지하도록 조립하려고 보니 조립성이 정말 엄청나게 안좋더군요. 

벨트 텐셔너를 설계해 넣던지 아니면 프로파일 브라켓을 기존의 출력물로 바꾸던지 해야 할 것 같습니다. 

길이를 재서 사선으로 잘랐습니다. 

그리고 마스킹 테이프로 임시 고정합니다. 

스팟 용접기를 꺼내서 쪼가리를 붙여봅니다. 

3.5ms 정도가 적당하더군요. 

숙련되질 못해서 이쁘지는 않지만 그럭저럭 용접이 끝났습니다. 

한쪽을 분해해서 벨트를 끼워넣었습니다. 

벨트 정비할때는 프린터를 다 분해하지 않으면 안되겠네요. 

일단 작동에는 큰 무리가 없어 보이는데. 철판 울렁거리는 소리가 꽤 나네요. 

벨트 텐셔너 설계하고 새 벨트 도착하면 0.1T도 테스트해봐야겠습니다. 

기초설계가 끝났습니다. 

의외로 복잡했던 것이 각 부품간의 배치와 크기 조정이었는데요. 

빨간색 부분으로 벨트가 통과하기 때문에 위아래로 걸리는 부분이 없어야 한다는 것이 설계에 많은 제한을 두더군요. 

스텝모터가 들어간 부분도 마음에 들지는 않습니다.

사실 스텝모터는 바깥쪽으로 빼는게 더 나을겁니다.

저렇게 벨트 내부에 들어있으면 조립이나 조정이 매우 힘들겠죠. 

하지만 제가 워낙 방에 공간이 없다보니 일단 부피를 최소화하는 쪽으로 설계방향을 잡고 있습니다. 

기존 프레임은 일단 분리를 하고요. 

국내에서 주문한 2020프로파일 250mm를 가로대로 사용합니다. 

기존 프레임을 최대한 그대로 사용하는걸 목적으로 했기 때문에 250mm 프로파일 2개만 주문해서 교체하면 됩니다. 

브라켓 등 연결용 부품도 필요합니다만 이 목록은 나중에 정리해 보겠습니다. 

출력물로 브라켓을 만들어 봤습니다만 그냥 상용부품을 사용하는게 나을 것 같네요. 

베드 높이조절용으로 들어가는 스프링이 필요할지 아닐지 잘 모르겠군요. 

일단은 스프링으로 높이조절을 할수도 있고 아니면 그냥 고정높이로 갈 수도 있게 양쪽 다 염두에 두고 있습니다. 

결합하면 이런 모양이 됩니다. 

스프링을 사용하지 않을때는 이렇게 서포터로 고정되고요. 

뒤쪽 롤러는 아직 출력하지 못했습니다. 

요즘 출력할게 너무 많아서 순서가 밀리네요. 

Z축 프레임은 원래 관통볼트로 고정되어 있었지만 원래 결합 위치와는 달라지기 때문에 브라켓으로 고정될 예정입니다. 

일단 살짝 올려만 놓고 보니 형상이 나쁘진 않아 보입니다.

후방 롤러와 스텝모터 브라켓을 출력하고 나면 벨트도 가조립을 해서 결합해 보겠습니다. 

기존에 CR-10S 프린터를 개조하던 프로젝트에서 갑작스런 이사와 작업장 정리로 프린터를 처분하게 되었죠. 

이후 계속 계획만 세우다가 엔더-3 중고를 10만원에 구입하게 되어 엔더-3로 이어서 작업하게 되었습니다. 

중고라 컨트롤러가 없는 상태였는데 어차피 컨트롤러고 익스트루더고 거의 다 교체할 예정이었으니 상관 없습니다. 

기구적인 구조 변경이 핵심인데 일단 Y축 베드 부분을 탈거합니다. 

일단은 기존 부품을 최대한 살리고 최소한의 부품 교체로 만들어지는것을 목표로 삼고 있습니다. 

재료비 견적을 간단하게 적어보면

알루미늄 프로파일 2020-250mm 길이로 2개, 

기타 프로파일 브라켓과 볼트 등으로 15000원 정도. 

연마봉 12T 290mm 2개 절단가공 10000원 정도,

내경 12 외경28 베어링 10개 세트 구매로 10000원 정도.

벨트용 스텐철판 9.78$ 정도로 총 재료비는 5만원 안쪽으로 필요합니다. 

다만 꼭 필요한 공구로 스팟 용접기가 있어 이 부분의 가격책정이 힘들군요. 

알리에서 34$ 정도 하는 휴대용 용접기가 있긴 한데 스텐철판의 스팟이 가능한지를 잘 모르겠어서 판단을 유보해야 할 것 같습니다. 

나머지는 거의 3D 프린팅한 부품들입니다. 

롤러는 길이 때문에 분할해서 설계했으며 베어링이 3개 들어갑니다. 

나머지는 롤러를 잡아주는 브라켓과 베드를 고정하는 부품들이네요

원래 엔더 3의 바닥 프로파일의 앞면은 탭 가공이 되어 있지만 후면은 탭 가공이 없기 때문에 이 부분도 감안해서 설계를 합니다. 

핸들볼트로 롤러를 당겨 장력을 조절하도록 되어 있습니다. 

이렇게 설치가 됩니다. 프로파일에 탭이 나 있기 때문에 바로 볼트로 조일 수 있죠. 

스텝모터 브라켓은 아직 설계가 확정되지 않았습니다. 

벨트의 장력을 위해 축을 앞으로 당길 때 스텝모터도 어느정도 같이 움직여야 할 것 같은데 어떻게 해결해야 할지 고민이 되네요. 

벨트 재료로 스텐 박판을 준비했습니다. 

0.1T 인데 생각보다 좀 두껍네요. 0.05T를 살걸 그랬습니다. 

설계상 벨트폭은 300mm 이므로 나머지는 잘라내야 합니다. 

절단용 지그를 만들가 하다가 그렇게까진 필요 없을듯하며 자로 대고 칼질을 합니다. 

그런데 0.1T는 생각보다 두꺼웠고 스텐레스는 생각보다 질겼습니다. 

앞뒤로 뒤집어가며 수십번 칼질을 하게 되네요. 

모서리가 날카로와 위험하니 사포질을 해줍니다. 

블로그에 쓴다 해놓고 잊었는데 공부용으로 카페에서 AC 스폿 용접기 회로를 하나 구입했습니다. 

마침 당근마켓에 트랜스를 저렴하게 파는 분이 있어 하나 조립해 두었습니다. 

이 스폿 용접기를 이용해 적당한 용접시간을 확인해봅니다. 

해당 용접기 회로에 대해서는 [링크] 참조하세요

제 용접기로는 12~13mS 가 적당하네요. 

기본적인 모양은 위와 같습니다. 

연마봉과 연마봉 브라켓은 예전에 제작햇던 CoreXY 자작프린터(링크) 의 잔해입니다. 

CR-10S 프린터를 약간만 개조하면 제작할 수 있을 것 같더군요. 

비슷한 구조의 프린터들은 모두 가능할 것 같습니다. 

여기서 시간을 3주 가량 잡아먹었는데 길이 때문에 Prusa에서는 출력할 수 없고 CR-10에서만 출력할 수 있습니다. 

그런데 출력시 자꾸 저렇게 중간에 압출불량이 생기더군요. 

결국 쓰로트 교체로 수리는 했는데 드라이버 점검, 익스트루더 점검, 기타 하드웨어 정비및 교체로 시간을 많이 낭비했습니다. 

 타이밍 기어 부분은 한덩어리로 만들었다가 출력실패가 거듭되면서 별도 부품으로 분리. 

여기서 또 시간을 많이 잡아먹었는데 중간에 Fusion360으로 설계해봤다가 다시 솔리드웍스로 돌아왔습니다. 

베드와 롤러간 위치가 가변적이라 자주 바꿔야 하는데

중간중간에 메이트(조인트) 잡는게 아무래도 퓨전은 좀 불편하더라고요. 

출력후 사포질을 약간 하고 베어링을 삽입해 봤습니다. 

80mm 지름으로 제작했는데 쓸데없이 너무 큰 것 같아 60mm 지름으로 재출력해보고 있습니다. 

지난 포스트(링크) 에서도 얘기했지만 프린터 사용량이 참 많습니다. 

그래서 참 불편한 것 중 하나가 있습니다.

프린터 출력이 끝난 뒤 베드에서 출력물을 제거하기 전에는 새 프린팅을 할 수 없다는거죠. 

당연한 것이지만 집에 있을 때 출력이 완료됐다는 텔레그램 봇의 메세지를 보면 다시 달려나가서 새 출력을 걸고 싶을때가 많습니다. 

[이미지 출처 : https://blackbelt-3d.com/ ]

이 프린터가 처음 나왔을때는 저렴한 카피가 나오지 않을까 좀 기대를 했습니다만

몇년이 지난 지금도 딱히 소식이 없네요.

최근에 유튜브를 보다가 비슷한 물건을 발견했습니다. 

white knight 라는 제품명이 붙은 물건입니다. 

특이한 것은 오픈 소스입니다. 설계 파일과 모든 도면이 공개되어 있습니다. 

https://github.com/NAK3DDesigns/White-Knight

하지만 부품 비용들이 상당한 문제가 있습니다. 

다른 부품들은 갖고 있는 것으로 대체하거나 직접 설계해서 출력하거나 할 수 있습니다.

하지만 벨트 부품은 대체가 불가능할 뿐더러 가격이 저가형 프린터 1개를 넘기 때문에 예산을 많이 초과합니다. 

또한 제가 필요한 것은 '다른 출력물을 연속해서 출력하는 것'이지

'프린터 베드 넓이를 벗어나는 대형 출력을 하는 것'은 아닙니다. 

그러니까 제가 원하는 것은 이런 형태의 베드가 되겠네요

벨트 대신 스텐레스 박판을 사용해 보려 합니다.

내열 테이프 등으로 잘 붙이거나 스폿 용접 등으로 연결할 수 있지 않을까 합니다. 

CR-10S 베드에 장착할 생각으로 설계중입니다.