플래시포지 어드벤쳐3 프로그램 - peullaesipoji eodeubenchyeo3 peulogeulaem

플래시포지 어드벤쳐 3로 3D 프린터에 입문한지 6개월 가량 지났네요.

어드벤쳐 3 는 조립이 필요없는 완제품으로 판매되어 초보자도 구매 후 바로 사용할 수 있을 정도로 접근이 쉽고, 150x150x150 mm 의 작업 볼륨, 챔버 장착 구조, 쉬운 노즐 교체, 원격 제어, 내부 웹캠 기능 등 장점이 많은 제품입니다. 어드벤쳐 3 자체도 상대적으로 가격이 비싼 편이 아닌데 여기서 내부 웹캠과 필라멘트 센서를 뺀 나머지 기능은 사실상 동일한 어드벤쳐 3 라이트 모델이 출시되어 현재 국내 정식 수입 제품이 50만원 이내로 판매되고 있습니다. ( 220x200x250 mm 작업 볼륨, 1.0 kg 필라멘트 스풀 장착, 헤파필터 까지 갖춘 차기 기종 어드벤쳐 4 발매가 예고되어 있기는 한데 언제가 될지 모르고 가격도 훨씬 비쌀 것 같습니다. )

그런데 초보자가 접근하기는 쉬운 반면 쓰다 보니 아쉬운 점들이 하나둘씩 드러나기 시작해서 결국 몇 군데는 손을 봐야 했습니다.

1. 노즐 업그레이드

제일 심각한 것이 노즐 문제인데... 고질적으로 프린트 도중 압출기에서 텅텅 소리를 내며 압출기 기어가 겉도는 일이 왕왕 발생합니다.

프린터에 기본으로 추가되어 오는 플래시포지 빨간색 PLA 필라멘트는 거의 문제 없이 출력되었고, 흰색, 검은색 PLA 필라멘트도 출력이 잘 되었는데, 국내 판매처에 빨간색 PLA 필라멘트가 매진되어 파란색도 비슷하지 않을까 하고 구매했을 때부터 문제가 발생했습니다.

프린트를 시작하면 얼마 지나지 않아 텅텅 소리가 나더니 필라멘트는 압출기에 갉아먹히고 노즐이 막히면서 출력이 중단되는 일이 반복되었습니다.

해외 사이트들을 검색해 보니 같은 문제를 겪는 사용자들이 꽤 많았고, PLA 필라멘트로는 플래시포지 흰색, 검은색, 빨간색 이외에는 거의 출력이 힘들다고들 했습니다. 플래시포지 필라멘트가 아닌 다른 품질 좋다고 소문난 필라멘트들을 구매해서 써봤는데 흰색, 검은색조차 정상적으로 출력되지 않았습니다.

조사해 보니 어드벤쳐 3 의 노즐의 설계 결함 때문에 출력 도중 필라멘트가 빨리 식어서 노즐 안에서 굳어서 막히는 문제였습니다. 현재 플래시포지 공홈에서는 이 문제를 개선하여 업그레이드한 V2.0 노즐을 판매하고 있습니다. 하지만 기존 어드벤쳐 3 구매자들에게는 연락도 없고 무슨 리콜 혜택 같은 것도 없어서 본인이 알아서 업그레이드된 노즐을 구매해서 교체해야 합니다.

아래 사진의 왼쪽이 기존 결함 있는 노즐이며, 오른쪽이 업그레이드된 V2.0 노즐입니다. 겉모습은 거의 동일한데 오른쪽 노즐의 붉은 동그라미 친 부분을 보시면 검은색 띠 같은 부분이 추가되어 있습니다.

업그레이드된 노즐로 교체하기 위해서는 우선 3D 프린터의 펌웨어부터 최신버전으로 업데이트해야 합니다. 프린터를 WiFi에 접속하거나 정 안 되면 스마트폰을 핫스팟으로 만들어 여기에 접속시킨 뒤 3D 프린터의 LCD 패널에서 Tools →  Setting → Update 메뉴를 실행합니다.

전원을 끄고 노즐을 교체한 후에는 온도 캘리브레이션 정보를 입력해야 합니다. 아래 새 노즐 포장지를 보시면 'Nozzle temp call: ' 다음에 '8' 이라고 적힌 숫자가 입력해야 하는 정보입니다. 

1. LCD 패널에서 Tools → About  메뉴를 실행하면 Machine Type: 아래에 'Adventurer 3' 가 표시되는데 이 'Adventure 3' 부분을 여러번 터치하면 팝업창이 하나 뜹니다.

2. 이제 Tools → Setting  →  NozzleCheck 메뉴로 들어갑니다. (NozzleCheck 는 Setting의 4번째 페이지에 있습니다. )
3. 좌 우의 - + 버튼을 눌러서 온도를 포장지에 적힌 숫자와 같도록 맞춥니다.
4. 이제 새 노즐로 교체했으니 Tools → Setting → Calibration 메뉴로 들어가 노즐 높이 캘리브레이션을 진행하면 됩니다.
프린터를 껐다가 다시 켜면 NozzleCheck 메뉴가 사라지기 때문에, 새 노즐로 교체할 때마다 1~4 번 과정을 반복해야 할 것 같습니다.

어드벤쳐3 일일 유지관리 영상 ( youtu.be/WprERZC-gVA ) 에 따르면 노즐이 막혔을 때 기본으로 제공되는 노즐 관리도구를 써 보고 안 되면 노즐을 새것으로 교체하라고 되어 있는데, 마지막 시도로 노즐 구멍을 바늘로 청소해 보니 괜찮아지는 경우가 종종 있었습니다. 

아래는 제가 사용하는 노즐 청소 킷입니다. 가운데 긴 바늘이 0.4 mm 직경 노즐용 바늘이고 오른쪽의 짧은 바늘이 0.35 mm 직경 노즐용 바늘입니다. 어드벤쳐 3의 기본 노즐은 직경이 0.4 mm 라고 소개되고 있는데 ( 옵션으로 0.3 mm 노즐도 판매합니다. ) 0.4 mm 바늘은 노즐 구멍에 들어가지 않습니다. 왼쪽의 2종 핀셋 집게는 프린팅 시작되기 직전에 노즐에 매달린 필라멘트 똥을 제거하거나 프린팅 도중 필라멘트 문제 발생시 재빨리 제거하거나 바로 잡는 용도로 유용하게 사용됩니다.

2. 1kg 필라멘트 사용

3D 프린터용 필라멘트는 보통 1 kg 단위로 스풀에 감겨서 판매되고 있는데, 어드벤쳐3 기기 본체에 내장된 스풀 거치대는 500 g 필라멘트용 스풀만 장착할 수 있습니다. 어드벤쳐 전용 500 g 필라멘트가 일반 1 kg 필라멘트보다 품질이 더 좋은 것도 아닌데 가격은 1 kg 필라멘트와 비슷할 정도로 비싸기 때문에 1 kg 필라멘트를 사용할 방법을 고민했습니다.

시행착오 끝에 아래의 'Universal Spool Holder' 에 정착하게 되었습니다. 3D 출력용 모델은

//www.thingiverse.com/thing:2047554  

에서 다운받을 수 있습니다. 같은 모델을 4개 출력해야 하고, 608계 베어링 ( 608 오픈형, 608Z, 608ZZ 등 ) 4개가 필요합니다. 'Universal Spool Holder'  는 필라멘트 스풀 크기에 관계 없이 사용 가능하고 베어링 덕분에 거의 저항 없이 필라멘트를 공급하는 장점이 있습니다.

3. 본체 필라멘트 커버를 살짝 열어놓기 위한 어댑터

어드벤쳐 3 의 필라멘트 스풀 거치대와 커버 사이에는 틈이 전혀 없어서 외부에서 필라멘트를 공급할 수가 없습니다. 커버를 씌우지 않으면 되는데 그러면 소음도 커지고, 먼지도 많이 들어가고, 무엇보다 프린팅 공간 온도를 일정하게 유지해 주는 챔버구조의 장점이 사라져서 특히 ABS 재질의 필라멘트를 출력할 때 문제가 됩니다.

이 문제를 해결하는 방법으로 커버에 외부 필라멘트 공급용 구멍을 뚫거나, 아예 커버 자체를 3D 프린터로 출력해서 새로 제작하기도 하는데, 저는 커버를 약간만 열어놓고 필라멘트를 공급하기로 했습니다.

이 용도로 사용되는 커버 어댑터의 3D 출력용 모델은
//www.thingiverse.com/thing:3620584
에서 다운받을 수 있습니다. PLA 재질 필라멘트로도 출력해서 써봤는데 ABS 재질로 출력해 보니 탄력이 있어서 끼웠다 뺐다 사용하는데 불편함이 없었습니다.

위 사진 처럼 외부에서 필라멘트를 공급할 때는 어댑터를 끼워서 틈을 만들어주고, 500 g 필라멘트 스풀을 사용할 때는 어댑터를 뺀 뒤 커버를 완전히 닫습니다.

추가로, 필라멘트를 관리할 때 유용한 팁을 하나 소개합니다.

3D 프린팅을 하다 보니 필라멘트 끝 부분이 다른 필라멘트 사이로 숨어들어가서 찾는데 한참 걸리고, 어떤 때는 끝 부분이 다른 필라멘트 가닥 사이로 얽혀 들어간 것을 모르고 3D 프린터에 연결시켰다가 프린팅 도중에 필라멘트가 당겨져서 끊어지는 불상사가 발생했습니다. 그래서 매번 프린터 출력을 마친 후에는 반드시 필라멘트 끝 부분을 스풀에 고정시키고 있습니다.

아래 사진은 필라멘트 고정 클립 중 사용자들 평이 제일 좋은 'Universal Dual Filament Dragon Clip' 으로 1.75mm, 3mm 직경 필라멘트를 모두 지원하며, 3D 모델은

//www.thingiverse.com/thing:3757356

에서 다운받을 수 있습니다. 폭이 두꺼운 'thick' 모델과 얇은 일반 모델 2 종류가 있는데 일반 모델로 충분한 것 같습니다.

4. FlashPrint 에서 노즐 크기를 0.4 mm 가 아닌 0.36 mm 로 설정

노즐 업그레이드 후 플래시포지 어드벤쳐용 500 g 필라멘트가 아닌 일반 필라멘트를 사용해도 압출기 기어가 헛돌아 텅텅 소리가 나거나 노즐이 막히는 일은 거의 발생하지 않게 되었습니다. 그런데 3D 프린팅을 해보면 외관은 멀쩡한데 내부 채움(Infill) 이 부실하게 되는 경우가 잦았습니다. 특히 채움을 10% 이하로 줄일 경우 아래 사진처럼 내부 구조가 서로 잘 들러붙지 않고 떨어져서 거미줄처럼 되거나 구조가 무너지는 경우가 종종 발생했습니다. 노즐 온도 등의 설정을 변경해 봐도 마찬가지였습니다.

원인을 조사해 본 뒤 다음과 같은 결론에 도달했습니다.

1. 구매한 1 kg PLA 필라멘트 (PLA+ 필라멘트) 가 플래시포지 500 g PLA 필라멘트와 비교할 때 동일 필라멘트 길이에 대해 노즐에서 사출되는 사출량이 적었습니다. 이것은 아래의 사출량 캘리브레이션 과정을 통해 확인할 수 있었습니다.

//3dprintbeginner.com/flow-rate-calibration/

2. 플래시포지 어드벤쳐 3의 노즐 구멍 크기가 표시된 공식 수치 0.4 mm 보다 더 작습니다. 실제로 0.4 mm 노즐 청소 바늘이 노즐 구멍에 전혀 들어가지 않습니다. 실제 크기는 0.36 mm 정도로 추정되며, 기존 유저들도 노즐 크기를 0.4 mm 가 아닌 0.36 mm 나 0.35 mm 로 설정해서 프린팅에 성공했다는 경험담을 소개하고 있습니다.

이 노즐 구멍 크기와 관련된 3D 프린트 설정이 경로 두께(path width) 입니다. 아래는 플래시포지사의 기본 3D 프린팅 프로그램 FlashPrint 의 출력 설정 메뉴 중 일부인데, 'Path Width' 로 0.40 mm 로 되어 있는 부분을 0.36 mm 로 수정했더니 문제가 거의 사라졌습니다. 그 이후에 필라멘트 사출량을 조절하는 옵션인 'Extrusion Ratio' 을 기본 설정 109% 에서 102% 이하로 낮추어도 채움 도중 선들이 떨어지는 일이 거의 없었습니다.

'Path Width' 값이 0.40 mm에서 0.36 mm 로 줄어들면서 내부 채움 도중 서로 맞닿는 선 사이의 간격(노즐의 움직임에 의해 만들어지는 선의 간격) 이 줄어들어서 선들이 서로 잘 붙게 되어 내부 채움 구조가 두껍고 단단해지는 것으로 이해하고 있습니다.