좋은 아이디어는 일상으로부터.

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개인용 3D프린터의 대부분을 차지하는 조형 방식은 ‘열가소성 합성수지 필라멘트 용융 압출’ (FFF) 방식입니다. 그리고 주 원료인 플라스틱은 압출이 용이하도록 필라멘트(실가닥) 형태로 가공되어있죠. 필라멘트는 보통 500 ~ 1,000g 단위로 유통됩니다. 대용량의 경우 2,200 ~ 10,000g 정도의 용량이지만, 고가이고 개인 사용자가 빠른 시간에 많은 용량을 소모하기 쉽지 않습니다. 때문에 저용량 스풀 단위로 사용합니다. 문제는 용량 예측에서 비롯되는데, 툴패스와 필라멘트 소모량을 계산해주는 슬라이서(Slicer, G-Code Compiler)가 소모량을 정확히 예측해주지 못합니다. 대략의 정도를 알려주기 때문에 자칫하면 3D프린팅이 거의 다되어가는 시점에서 필라멘트가 부족해 ‘거사’를 망치는 일이 발생하죠. 이 외에도 얼마 남지 않은 필라멘트를 버릴 수 밖에 없는 상황도 있습니다. 이번에 리뷰한 제품은 앞서 언급한 문제 상황에 대처하기 위한 제품입니다. ‘넥스트필라(NEXTFILA) 사의 필라멘트 웰더와 무한연결 스풀’이 어떻게 도움을 주는지 살펴보시죠. 🙂


기능과 편의 (Functionality & Usability)

필라멘트 웰더

자동이 아닌 수동 웰더이기 때문에 자동 웰더들과 편의성을 비교할 수는 없겠습니다. 주목할 수 있는 부분은 가격대비 성능에 대한 부분으로, 사용 빈도가 높지 않기 때문에 직접 웰더 사용법을 익히고 필라멘트를 접합시키는 것이 효과적인 부분이라 판단했습니다. (그래서 개발한 것이겠죠?)

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웰더의 핵심 부분은 두 필라멘트가 맞닿아 위치할 PTFE(Teflon®) 블락과 이 곳에 열을 전달할 금속 Heating bar 입니다. 웰딩 개념은 매우 간단합니다만. 온전히, 원활하게 사용법을 숙지하기 위해서는 한 번의 사용으로는 어렵겠습니다. 이해가 빠르신 분은 두 번 정도에 바로 사용이 가능하겠습니다. 무엇보다도 두 필라멘트가 단단히 붙는 것이 중요하기 때문에 제조사에서 제공하는 가이드를 꼼꼼히 살펴보시길 권장합니다
> 국문 가이드: http://nextfila.com/welder.php?l=k

넥스트필라 웰더 사용 – 과정 요약

  1. 두 필라멘트를 전체적으로 U자 형태가 되도록 PTFE 블록의 중심에 맞게 위치시킵니다.
  2. 꽂아둔 센서 필라멘트가 끓을 때까지 히팅 로드를 가열합니다.
  3. 가열을 멈추고 끓음을 확인하면 가열을 멈추고 10초 가량을 대기합니다.
  4. 2번에서 3번의 과정을 3~4분 정도 반복합니다.
  5. 한쪽 PTFE 블록을 움직이지 않게 잡고 반대쪽 필라멘트를 5mm정도 밀어 넣습니다.
  6. 히팅 로드를 젖은 휴지로 냉각 시킵니다. (뜨거우니 조심!)
  7. 식는 시간은 PLA는 3~4분, ABS는 1~2분 정도 기다립니다.
  8. 필라멘트를 꺼내고 용접 부위의 이물질 여부를 확인하고 칼을 이용해 제거합니다.
  9. 히팅 로드 끝에 있는 두께 확인 홀에 용접 부위를 넣고 통과 시켜봅니다.
  10. 다소 뻑뻑하더라도 통과가 된다면 사용할 수 있는 두께!

*위 과정에서 3 ~ 5 스탭이 가장 중요한 부분입니다.

웰더의 그립이 금속재라 사용 중 뜨겁지는 않을지 우려했는데, 다행히 그립 부분까지는 열이 전달되지 않았습니다. 또한 아무래도 고온 작업이다보니 연기가 발생합니다. 이 부분 조금 유의하셔야겠습니다.

웰딩 시간은 대략 10 ~ 15분 내외가 되었는데, 가열과 냉각 시간을 더 할애할 경우에 접합 성공이 보장됩니다.

노하우가 쌓이면, 역시 고수가 되기 마련이죠. 3D프린팅 중에도 웰딩이 가능하리라 판단합니다. 이 때에는 스풀이 회전하는 방향에 유의해야겠습니다.

국내에서 대부분 유통되고 있는 필라멘트 규격은 1.75mm 입니다. 2.85mm의 경우, 얼티메이커 및 그 기반의 일부 모델들로 상대적으로 사용자가 많지는 않습니다. 아쉽게도 현재 넥스트필라 웰더의 경우 1.75mm 필라멘트만 지원하니 이 점 유의하셔야 겠습니다. 넥스트필라 측에서는 추후 PTFE 블럭을 규격별로 교체할 수 있도록 지원할 예정이라고 밝혔습니다.

필라멘트 커넥터블 스풀

커넥터블 스풀은 기존 필라멘트 스풀과는 달리 두 스풀에 감겨있는 필라멘트 양 끝을 웰더로 연결할 수 있도록 고안된 형태입니다. 스풀의 형태를 살펴보면 다음과 같습니다.

STL 파일명
  • NF001-bobbin-V1.20
색상:
렌더:
  • 외곽에 큰 홈 하나가 돌출되어 있는데 이 곳이 필라멘트가 다음 스풀로 넘어가는 통로 역할을 합니다.
  • 반대쪽에 4개의 작은 홈은 필라멘트가 미끄러져 엉킬 수 있는데 이를 방지하는 역할을 합니다.
  • 스풀의 중심에 일부 미량의 필라멘트가 감겨 있는 곳은 다음 스풀로 넘기기 위한 여유분으로 이곳의 필라멘트가 끊기면 연결 작업이 불가능 하기 때문에 각별히 유의해야합니다. 감겨있는 양은 여유가 있는 편이긴 합니다.

스풀의 기능은 큰 문제가 없습니다. 다만 편의 측면에서 스풀 거치대 규격이 두 스풀이 정확히 맞닿도록 만들어진 것이 아니라면, 두 스풀을 고정시킬 수 있는 고정구가 필요합니다. 넥스트필라에서는 3D프린트 할 수 있도록 씽기버스에서 3D모델 파일을 제공하고 있습니다.

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> 각 3D프린터 여건에 맞게 선택할 수 있는 고정구들. | Thingiverse.com – NEXTFILA

처음 사용사용자의 경우, 당연히 이러한 고정구들이 준비되어 있을리 없습니다. 때문에 미리 살펴보고 프린팅 해두어야 하겠습니다.


> 연결(용접)된 필라멘트가 자연스럽게 넘어가는 과정

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> 문어의 흰 머리부분이 ‘넥스트 필라멘트’ 영역. – 겨우 저정도의 잔량이 없었다면, 온전한 문어가 나오지 못했다…


디자인 (Design)

웰더의 경우, ‘딱 필요한 기능들’ 만 적용해 소형화한 설계로 군더더기 없는 것이 특징입니다. 사실 대부분의 수동 웰더는 매우 까다로운 요건들을 충족시켜야 하기 때문에 심플한 모습으로 설계되기 쉽지 않습니다. 이를테면, 필라멘트 접합부위를 정확한 규격 직경으로 다듬어주거나 온도 상태를 가늠도록 하는 등의 요건이죠.

스풀의 경우, 일반적인 스풀에 다음 스풀로 필라멘트가 타고 넘어갈 수 있는 돌출부가 있는 것 외에 일반적인 규격에서 크게 벗어나지 않게 디자인되었습니다. 별도의 고정구 없이도 스풀이 결착될 수 있는 방향으로 설계가 이루어지면 좋지 않았을까 하는 아쉬움도 있습니다. 하지만 고정구를 3D프린트 할 수 있도록 3D모델을 제공한다는 것은 렙랩(RepRap) 문화의 재미를 이어가는 부분이라고도 생각됩니다. 내가 직접 만들어 쓰는 기분을 느끼고자 FFF 3D프린터를 개인용으로 사용하는 것이니 만큼, 넥스트필라 커넥터블 스풀은 렙랩 3D프린터들과 매우 잘 어울리는 스풀임이 분명합니다.


총평

Good Stuff

  • 가성비가 좋은 필라멘트 웰더
  • 필라멘트 잔량의 아쉬움이 해소됨
  • 필라멘트 잔량의 두려움이 해소됨
  • 알뜰살뜰한 3D프린팅 생활이 가능해짐
  • 프린티드 파트의 스풀 고정구들 – 3D프린트 재미 요소

Bad Stuff

  • 조금 시행착오를 겪으며 익혀야하는 웰더, 스풀 사용법
  • 처음 사용 시 마련되어 있지 않은 스풀 고정구들 – 준비사항이 많다.

있으면 확실히 마음 한 구석이 편한.

참 독특한 아이템입니다. 지금까지 수년 간 3D프린팅 해오면서 불편함을 인지는 했지만 이렇다할 해결책은 찾지 못했던 것이 사실입니다. 아직 국내에서는 3D프린터 개인 사용자가 많지도 않고, 한 달에 필라멘트 스풀을 10개, 20개씩 사용할 수 있을 만큼 왕성한 3D프린팅 활동도 없습니다. 때문에 크게 필요성을 느끼지 못하는 사용자들이 적지 않습니다. 하지만 꾸준히 3D프린터를 사용하다보면 분명 아래와 같은 상황이 옵니다.

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> 사용하기에는 애매한 필라멘트 잔량…

눈대중으로만 보아도 한 스풀은 나올 것 같습니다. 웰더와 커넥터블 스풀이가 몇 만원을 굳혀줄 수 있을 것 같습니다.

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필라멘트 품질은 스풀 당 4~5만원 하는 고가의 필라멘트와 비교하기 어렵습니다만. 저가형에서 비교적 안정적인 3D프린팅이 가능한 품질로 판단했습니다.
리뷰를 진행하면서 ‘자주 사용하게 되는 도구는 아니지만, 필요하긴 하다’ 라는 느낌을 많이 받았습니다. 필라멘트 자투리가 쌓여 있으신 분들께서는 충분히 고민해볼만한 제품입니다. 🙂


협찬: (주)넥스트필라

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