자작 3D 프린터 챔버 Project - 3

지난 하드웨어 세팅에 이어서 이번엔 소프트웨어에 대한 내용을 다뤄보겠다.

printer.cfg 파일을 본격적으로 만지기 시작했다. 하나씩 설정을 바꿔가며 각 모터가 제대로 동작하는지 확인했는데, 움직이긴커녕 모터에서 큰 소리만 나고 제대로 돌아가지 않았다. 혹시 모터 자체 문제인가 싶어서 다른 Nema17 스텝모터를 연결해 보았더니, 그건 또 정상적으로 잘 동작했다. 이때서야 문제의 원인이 모터가 아니라 배선 쪽에 있다는 걸 깨달았다.

 

프루사 MK3S는 일반적인 터치 센서를 쓰지 않고, 모터가 끝에 닿았을 때 부하가 커지면서 전류 변화가 생기는 것을 감지하는 센서리스 방식이다. 그래서 이에 맞는 설정을 해주고, 센서리스 점퍼 소켓도 보드에 연결해 주었다.

 

스텝모터는 4개의 선을 사용하는데, 1A·2A·1B·2B 배선 순서가 기존 순정보드와 SKR 보드가 달랐다. 배선이 잘못되어 있다는 걸 확인하고 다시 연결한 뒤 재시도하니, 그제서야 모터가 부드럽게 움직이기 시작했다. 야호 ~

 

다음으로 팬이 제대로 도는지 테스트하던 중, 갑자기 타는 냄새가 났다.....

순간 식겁했는데 이유는 기존에 쓰던 팬은 5V인데, 보드에서는 12V를 그대로 물려버린 것이다. 그대로 팬이 타버렸다.

다행히 아는 형의 도움으로 12V 팬을 하나 구할 수 있었고, 그 팬으로 다시 테스트하니 정상적으로 잘 돌아갔다.

선을 다시 정리해서 납땜하고 장착해 주었고 이왕 교체하는 김에 노즐 팬과 출력물 냉각 팬 두 개 모두 12v용 새 팬으로 바꿔주었다.

 

온도 센서도 확인했다. 베드 서미스터와 노즐 서미스터 두 개 모두 정상적으로 값을 읽어오는 걸 확인했다.

히터 카트리지가 제대로 가열되는지도 테스트했는데, 이것도 문제없이 잘 동작했다.

내가 설정해 둔 값은 노즐 온도가 45도 이상일 때 노즐 쿨링 팬이 동작하도록 했고 45도를 넘기자 팬이 정상적으로 켜지는 것도 확인했다.

 

이제 본격적인 캘리브레이션 단계로 들어갔다. 먼저 히터가 어느 정도 세기로 켜져야 안정적으로 온도를 유지할 수 있는지를 알아내는 PID 캘리브레이션을 진행했다. 열이 어떻고 적분이 어떻고 하는 이론적인 설명이 있었던거 같은데 자세히는 모른다..ㅎ

자세한 내용은 궁금하면 찾아보는 게 좋을 것 같다. 중요한 건 자동으로 값을 측정해서 적당한 상수를 잡아준다는 점이다.

 

다음은 estep 캘리브레이션이다. 이건 프린터에게 일정 길이를 압출하라고 했을 때, 실제로 그만큼 필라멘트가 나오는지를 확인하는 과정이다. 필라멘트에 12cm 지점을 표시해 두고 100mm를 압출한 뒤, 남은 길이를 재서 설정값을 보정해 주면 된다. 계산을 통해 rotation distance 값을 조정해 주었다.

 

그 다음은 가장 중요하다고 할 수 있는 z offset 캘리브레이션이다. 노즐과 베드 사이 간격이 너무 낮지도, 너무 높지도 않은지 맞추는 작업이다. 처음에는 종이를 한 장 끼워 놓고 노즐을 내려, 종이가 살짝 걸리는 느낌이 들 정도로 맞춰준다.

비과학적인 표현이긴 하지만, 1st 레이어를 뽑아보기 전 대략적인 기준을 잡는 과정이라고 보면 된다. 이후 실제 출력을 하면서 미세 조정을 해 나갔다.

 

이제 출력을 할수 있을 줄 알았는데, 갑자기 gcode를 해석할 수 없다는 오류가 떴다. 찾아보니 슬라이서 설정이 여전히 순정 프루사 기준이었고, 보드를 바꾸면서 Marlin 기반이 아니라 Klipper 기준으로 설정을 바꿔줘야 했다. 슬라이서 설정을 수정하니 해당 오류는 해결되었다.

 

출력을 다시 시도하던 중에는 예상보다 온도가 낮다는 오류가 또 발생했다. 히터 출력이 부족한 것 같다는 생각이 들어, 다른 히터로 교체해 보았다. 그랬더니 온도가 훨씬 빠르게 올라가고, 오류도 더 이상 발생하지 않았다. 히터를 바꾼 김에 PID 캘리브레이션도 다시 한 번 진행해 주었다. 야호

 

끊임없이 문제가 발생했고 또 끝이 아니었다. 하루 지나 다시 보니, 이번에는 아예 노즐에서 필라멘트가 나오지 않았다. 아무리 봐도 노즐이 막힌 것 같아, 결국 새 노즐로 교체했다. 그리고 앞서 했던 캘리브레이션들을 다시 전부 진행한 뒤 출력에 도전했다. 하지만 벤치마크를 뽑는 도중 또 실패했다.

 

자세히 보니 툴헤드가 수평이 아니고, 한쪽이 들려 있는 상태였다. 한눈에 봐도 뭔가 이상한 느낌이 들었는데, 가조립 상태로 계속 테스트를 하다 보니 제대로 고정이 안 된 채로 사용했던 게 원인이었던거 같다. 이 와중에 히트블럭이 주변 플라스틱을 녹이면서 나사 구멍까지 막아버리는 사고도 발생했다...

결국 물리적으로 구멍을 다시 뚫어 문제를 해결했다.

 

이렇게 하나 해결하면 또 하나가 터지고 매번 반복하고 있지만 조금조금씩 진전이 있기는 하기에 재미가 있는것 같고 그만큼 프린터를 깊이 이해하게 되는 것도 있는것 같다. 아직 갈 길은 멀지만 그래도 조금씩 나아지는 결과물을 보니 뿌듯하고 재밌다 !