“40cm.”

지난 저먼렙랩(GRR) x350 Pro 모델 리뷰 이후, 두 번째 모델 리뷰입니다. x350 Pro는 데스크탑 모델이었습니다. 소기업과 전문가가 하이엔드 장비로 다루는 것이었다면, x400 모델은 대형 작업을 위해 개발된 것입니다. 조형범위가 20cm 와, 30cm는 큰 차이가 있습니다. 운용 분야가 다를 정도이죠. 30cm와 40cm 이상은 또 다릅니다. 작업자가 구현할 수 있는 범위가 훨씬 더 커집니다. 10cm 차이는 정말 많이 다릅니다. (그래서 저먼렙랩 코리아 측에서 리뷰 요청이 왔을 때, 저희는 매우 신이 났습니다.)
몇 해전만 해도 이 모델이 DIY Kit 으로 준비되었다는 사실이 믿기지 않을 만큼 난이도가 있습니다. (독일 사람들은 이런 중장비 조립도 쉬운가 봅니다. -_; )
v2 모델로 넘어오면서 점차 프린티드 파트가 사라지고, 완제품으로 제공되어 안정성이 크게 향상되었습니다.
현재는 v3 모델로 시판되어 있습니다만, 자이지스트에서 리뷰를 진행한 모델은 v2 모델입니다. 따라서 주요 공통 사항을 중점적으로 다루고, v3에서 개선된 부분과 이점을 별도로 언급해드리겠습니다.


성능 (Performance)

넉넉함.

본 리뷰를 진행하면서 x400 모델의 장점으로 꼽을 수 있는 첫 번째는 뭐니뭐니해도 넉넉한 조형부피입니다. x400은 390 x 400 x 320mm의 최대 조형범위를 지원합니다. 일반적으로 얼티메이커, 리플리케이터 같은 소형 제품들은 20cm 가량의 최대 조형 범위를 지원하는데 이 보다도 2배 가까운 길이입니다. X/Y축 너비로는 4배이며 X/Y/Z축으로는 약 6~7배라는 엄청난 ‘핵이득’ 수치입니다. 크기가 큰 모델을 출력하려면 스케일 조정이나 분할 작업을 당연하듯 해야하지만 x400은 그런 수고와 걱정을 가뿐히 덜어줍니다. x400을 활용해 분할 작업을 할 예정이라면, 초대형 조형물 작업도 가능하죠!



> 용적율 약 85%에 달한다.

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> 다량의 파트도 한 번에 올려버리는 클라쓰.

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> 지름 35cm도 여유로운!

조형판

3D프린트에서 첫 층 안착에 가장 중요하고 기본인 요건은 조형판의 평활도입니다. 조형판의 면적이가 넓을 수록 더욱 민감해지는 부분입니다. 이런 점에서 x400의 조형판은 문제 없는 평활도를 보여줬습니다. 수평 조절(Leveling)만 잘 맞춰준다면 유리판 못지 않은 우수한 수준으로 안정적인 안착력을 보였습니다. 유리판의 표면 장점을 지닌 녹색의 PET 시트가 부착되어 X350과 같은 안정된 성능을 발휘합니다. 조형판 구석까지 안정적인 안착률을 보여줍니다. 간혹 냉수축으로 일부 모서리가 출력 도중 뜨는 현상은 있지만 브림(Brim) 베이스로 충분히 잡을만한 정도로 판단됩니다. – 외풍 차단이 결국 중요한데, 리뷰를 진행한 v2 버전은 본체 전체 커버가 없었습니다. 시판된 v3 버전은 상단부까지 커버가 있기 때문에 온전한 차단이 가능할 것으로 봅니다.




> 광활한 초반 적층 모습! | Grand Canyon South Corridor 3d topo by Shapespeare : PLA Silky blue by GermanRepRap / No Base


> 모서리 한 부분이 살짝 뜬 모습. 브림 적용은 하지 않았다.


> 리트렉션이 많은 대형 출력물도 무사히 완료했다.

건실한 구동부

대형 장비이다 보니 구동계 부품인 스테퍼 모터, 풀리, 타이밍 벨트가 남다른 사이즈를 보입니다. 그만큼 X/Y축 방향 전환을 할 때 진동도 커질 수 밖에 없는데요. 속도가 빠르면 장비가 들썩일 정도입니다. 그래도 조형판이 본체와 단단히 고정이 되어있어 출력물에는 진동 영향이 미치지 않았습니다. – 장비의 흔들림은 조금은 빈약한 거치대가 원인이기도 합니다. 60 사이즈 프로파일로 거치대가 만들어져있는데, 조금 더 튼실한 보완이 필요합니다.


> 부품들이 모두 ‘굵고 길다.’ (부럽다.)

E3D v6 핫엔드 + GRR DD3 듀얼 피더 조합

영국 E3D 사의 핫엔드 품질은 더 이상의 설명이나 장점은 언급할 필요가 없을 정도입니다. 현존하는 핫엔드 중 가장 검증된 제품으로 업체와 개인 사용자들의 필수품으로 자리 잡았습니다. 역시 GRR에서도 공식 채택했습니다. x400에 적용된 E3D 제품은 v6.1 1.75mm Direct 타입입니다. E3D 핫엔드는 사실상 표준규격처럼 되어 버렸죠. 다양한 노즐팁 전문 제조사들이 E3D 히트 블럭에 적용가능한 제품을 출시하였습니다. 때문에 텅스텐, 열 경화처리 철, 스테인레스 스틸, 올슨 루비 등등 다양한 특수재 노즐 제품도 사용이 가능합니다.

x350 모델처럼 GRR DD3 듀얼 피더가 기본으로 장착되어 있습니다. 유사시 정비가 신속하게 이뤄질 수 있도록 분해 조립이 간단하게 이뤄집니다. 밀링 가공된 알루미늄 부품으로 경쾌한 움직임이 인상적입니다. 알루미늄은 경량이기는 하나 열전도성이 좋기 때문에 열에 노출되지 않도록 주의해야합니다. 피더 모터가 과열될 경우, 필라멘트가 피더에서 녹는 문제가 발생할 수도 있습니다. 때문에 모터 방열을 위한 쿨링팬을 장착해주었습니다.
DD3 피더의 형태는 대칭 형태이기 때문에 듀얼 배치 위치는 방향만 돌려 설치하는 구조입니다. v2 모델에서는 듀얼 프린팅이 다소 실험적인 상태이기 때문에 본 리뷰에서는 듀얼 프린팅은 진행하지 않았습니다.

다양한 소재 지원

저먼렙랩 사에서도 필라멘트를 제조 공급하고 있습니다. 하지만, 여타 브랜드처럼 전용 소재로써 공급되는 것은 아닙니다.


> 고급진 GRR 브랜드 필라멘트

다양한 필라멘트를 사용할 수 있습니다. DD3 피더의 장점은 TPU 64D 수준까지는 원활한 피딩이 이루어졌다는 점입니다. 국산 재생 PLA 필라멘트로 휠을 프린팅하고, TPU 64D 필라멘트로 타이어를 프린팅해 바퀴를 완성해봤습니다.


> 이렇게 맛깔나는 타이어 본 적 있슈?


> 우어어어어! 점보 RC 카를 기필코 만드리라!


> PETG 소재로 프린트한 등갓

심플리파이3D

x400 모델에는 유료 슬라이서 소프트웨어인 Simplify3D®가 같이 제공됩니다.

Simplify3D®는 중급 이상 유저에게 가려운 곳을 긁어줄만한 기능들이 특화되어 있습니다. 가장 눈에 띄는 점은 서포트(지지대) 생성 위치 지정 기능입니다. 물론 서포트의 오버행 앵글과 밀도, 패턴 지정으로 자동 생성도 가능합니다. 사용자가 원하는 부위를 클릭하면 서포트를 추가 생성 할 수 있습니다. 추가 생성되는 서포트 또한 세부 설정이 가능하기 때문에 특별히 신경쓰는 부분은 세심하게 관리가 가능합니다.


> x400의 머신 세팅을 등록 후 ‘삼축이’를 확대한 모습. 무려 9.5배로 키울 수 있다! – 삼축아 커져라 쿠어어어어어!!

원격 제어 시스템 ‘3D Print Box’

x400 역시 3D Print Box를 옵션으로 제공합니다. 이더넷 및 Wi-Fi를 통한 네트워크 연결로 Octoprint 베이스의 원격 호스팅 제어가 가능합니다. 웹캠을 통해 웹 브라우저를 기반으로 장비 제어 및 출력물 모니터링이 가능합니다.


> GRR 3D Print Box


편의 (Usability)

베이비 스텝 (Baby Step)

베이비 스탭 기능은 3D프린트 중 Z축 높이를 조절하는 기능입니다. 0.01mm단위로 섬세한 조작이 가능합니다. 노즐팁과 조형판의 간격 조절을 실시간으로 할 수 있으며 첫 층을 안착 시킬 때 매우 유용합니다. 장비 기본세팅 때 맞췄던 간격과는 느낌이 다를 수 있고 여러 변수 상황에 의해 간격 조절이 필요할 때가 많습니다. 스커트(Skirt)나 브림(Brim)을 그리는 도중 실시간으로 조형판 높이를 조절하며 이상적인 간격으로 조절하면 안착률을 높일 수 있어 유연한 대처가 가능해집니다.

Original Prusa i3 Mk2에도 같은 기능으로 ‘Live Adjust Z’라는 기능이 있습니다.


> 오리지널 프루사의 Live Adjust Z

이 둘이 다른 점은 x400의 베이비 스텝 기능은 장비 리부팅 혹은 프린팅 명령을 내리면 이동값이 초기화되고 오리지널 프루사의 Live Adjust Z 기능은 한 번 조정했던 이동값이 저장된다는 차이입니다.
때문에 x400 모델에서 주의할 점은 간격 조절을 할 때 조작 수치보다 장비의 움직임이 한 박자씩 느리기 때문에 급하게 조정을 하다가 조형판을 긁어버리는 실수를 하지 말도록 해야합니다.


> 성질급하면, 이렇게 PET 시트를 해먹을 수 있다.

대용량 스풀을 위한 대책이 필요

기본 제공되는 독립형 스풀 홀더는 2kg이 넘는 무게와 매트한 질감 덕분에 필라멘트 피딩 중 끌려가는 일은 없었습니다. 물론 가이드 튜브를 홀더 측면에 위치한 구멍에 넣으면 애초에 행거가 움직일 일은 없습니다. 그리고 만약 튜브가 짧아 홀더까지 미치지 못한다면 홀더의 공급 방향에 주의해야합니다. 필라멘트가 감긴 방향에서 어긋나게 위치하면 필라멘트가 풀리는 과정에서 꼬임이 조금씩 누적돼 튜브 안에서 끊기거나 공급에 방해가됩니다. 스풀 홀더의 거치 기둥 직경은 50mm로 그 이하 직경의 스풀은 거치가 불가능합니다. 하지만 표준 스풀 규격은 50mm 이기 때문에 큰 불편은 없겠습니다.


> 가이딩 튜브가 짧거나 없다면, 필라멘트가 꼬일 수 있다. 장시간 운용 시 필라멘트가 반복적인 꼬임 현상으로 끊어지거나 훼손되어 공급에 문제가 생긴다.

LCD 컨트롤러

x400 모델 컨트롤러 인터페이스 역시 대부분의 렙랩 기반 3D프린터에서 널리 쓰이는 Marlin 펌웨어입니다. 경험이 있는 사용자라면 익숙한 인터페이스로 조작 가능합니다. X350 모델과 마찬가지로 메뉴는 (논리적인 측면에서) 갸우뚱할만한 구성이었지만 익숙해지면 큰 문제는 없어보입니다. 조작 시 반응은 매우 빠른편입니다. 그러나 노브 다이얼 방식의 유일한 단점이 있는데, 다이얼이 너무 부드러운 나머지 클릭 하면서 다이얼이 움직여 조작 실수가 날 수 있으니 클릭 때 만큼은 커서의 위치를 확인한 후 클릭하는 것이 중요합니다.

조형판 수동 수평 조절(Leveling)

x400 모델은 조형판 자동 수평 조절 기능(Auto Bed Leveling)을 지원하지 않습니다. 미세한 조절은 조형판 하단 네 귀퉁이에 위치한 썸스크류(Thumb screw)를 돌려 수동으로 조절해야합니다. 헤드 위치를 구석구석 옮겨가며 1단계 조정을 실시하고 최대 조형 면적의 넓은 테스트 모델을 프린팅하면서 2단계 레벨링 작업을 마무리 했습니다. 아무래도 기계의 수치제어가 아닌 사용자의 육안과 감에 의존하다보니 섬세한 조정이 요구됩니다. 초반 수평 조정 작업을 신중히 해놓으면 재작업 빈도수는 적은 편입니다. 그 이후 3D프린팅 시 베이비 스탭 기능으로 첫 층을 잘 안착 시킬 수 있습니다.

**이 부분은 공급사 측에서 납품 시 조정해주는 부분이라고 합니다.

조형판 보조 플레이트

x400 모델은 기본 조형판 외에도 다양한 소재에 적합한 보조 플레이트들을 지원하고 있습니다. 몇 가지 대표적인 것들을 사용해봤습니다.

GRR 탄소섬유(CF) 플레이트 : 저먼렙랩 사의 공식 옵션 제품으로 평활도는 플레이트 중에서 가장 우수했습니다. 가열 시에도 열전도 역할에 문제는 없었고 평활도에도 변형은 오지 않았습니다. 가볍고 탈착 후 조작하기 쉬워 넓이에 맞는 빌드텍 시트를 부착해 같이 사용한다면 마치 ‘빌드텍 플렉스 플레이트’ 제품과 유사한 효과를 볼 수 있습니다.


> 유연한 플레이트는 넓은 모델도 손쉽게 떼어낼 수 있다.


> 덕분에 실제 크기(?) 헐크 손도 일체형으로 부담없이 만들 수 있었다.

빌드택 베드 시트 :

  • PLA : 잘 붙고 잘 떨어지는 최적의 궁합.
  • ABS : 바닥이 넓은 출력물은 모서리가 뜨는 현상이 나타남. 온전한 챔버 필요.
  • TPU 64D : 상온에서도 무난한 안착을 보이며 노즐팀과 조형판의 간격만 적절히 맞춘다면 실패율은 거의 없음.

    XYZist(@xyzists)님의 공유 게시물님,

  • PETG : 스커트만 진행 할 때에는 약간의 실패율이 있으나 브림이나 라프트로 충분히 극복 가능한 수준.
  • CPE : ABS와 비슷한 결과를 보여주나 수축으로 인한 뒤틀림에 있어선 조금 더 안정적인 편.


> 브림이나 라프트 없이도 잘 붙어있는 ‘빌드 택!’

PP 플레이트 : PP 필라멘트 전용 시험용으로 사용했으나 상온에서도 평활도가 안 좋았고 가열판 온도를 올리면 심하게 휘어버려 작업이 불가능할 수준이었습니다. 이는 PP 물성 자체의 문제로 판단합니다.

대체적으로는 x400의 조형판 평활도는 문제가 없지만 보조 판재가 그 평활도를 따라잡지 못합니다. 가장자리에서 단단하게 플레이트를 고정해줘도 중심부가 뜨거나 플레이트가 휘는 현상은 제어가 불가능했습니다. 40cm에 달하는 넓은 면적으로 인해 미세한 휨에도 안착에 문제를 야기하는 경우가 잦았습니다.

확장과 응용 컴포넌트에 용이한 프로파일 프레임

x400 모델은 프로파일 프레임으로 구성되어 있어 개조와 확장성에 유리한 구조입니다. 추가 프로파일이나 프린티드 파트로 볼트와 T너트 결합만 하면 사용자의 입맛에 맞는 구조를 쉽게 만들어 낼 수 있습니다.


> 어느 v1 모델 사용자 사례. 필라멘트 선택의 편의성이 돋보인다.


> 볼트와 홀만 있으면 내외부에 뭐든 추가할 수 있다. 사진은 전면부 도어 마그넷을 장착한 모습

이동과 수납

최초 설치 시 데스크탑 제품은 아니다보니 한 사람이 옮길 수 있을만한 이동성은 아닙니다. 상부 본체와 하부 스탠드 프레임으로 2분할 되어 있고 3D프린터 본체를 들어올리면 분리되는 형태입니다. 상부 본체를 하부 프레임에 얹어서 고정하는 방식입니다.
운반용 손잡이가 있진 않으니 올려놓을 때 손 조심해야겠습니다. 바닥에는 이동용 바퀴가 달려있어 평지 이동은 쉽게 할 수 있습니다. 물론 바퀴에 고정장치가 있어 위치 고정은 확실히 됩니다.

앞서 살펴본 대로 스풀 홀더는 본체에 포함되어 있지 않고 별도의 제품을 사용해야 하는데요. 조형 부피가 크다보니 대용량 필라멘트를 쓸 경우가 많을 것으로 예상됩니다. 이런 점을 생각한다면 독립되고 이동 가능한 스풀 홀더 사용이 불가피하다는 생각이 듭니다. 스탠드에는 자주 쓰는 스풀이나 다른 용품 등을 수납할만한 충분한 공간이 있어 활용의 여지가 많습니다.


> 프로파일을 이용해 층 수를 늘린다면 수납 효율이 더 좋아질 수 있다.


디자인(Design)

3세대로 이어온 x400

키트 모델이었던 x400 v1에서 발전되어 완성형 모델인 v2와 v3모델도 그 형태를 유지한 상태로 비슷한 디자인을 고수하고 있습니다. 인클로져가 덮인 구조가 아닌 프로파일 프레임에 반투명한 블루 아크릴 플레이트를 덧댄 개방형 디자인입니다. 일부 프린티드 파트가 금속재 파트로 변경되었고 익스트루더도 3세대로 개량되는 등 부분적인 개선이 진행된 상태입니다.


> x400 Pro v3

v2에서 v3로 넘어오면서 가장 눈에 띄게 변한 점이 본체를 완전히 덮어주는 지붕이 생겼다는 건데요. 섬세한 온도 조절까지는 안되겠지만 외부 온도를 차단해줌으로서 더욱 안정적인 프린팅이 가능해졌습니다. 지붕이 생김으로서 필라멘트 가이딩 튜브가 인클로져 안 쪽으로 눌리게 되는데 이는 다이렉트 피딩 방식이기 때문에 가능한 구조입니다. 만약 보우든 방식이었다면 필라멘트 공급에 좋지 않을 것입니다.

이러한 부피가 큰 장비는 공간에서의 효율을 생각하지 않을 수 없습니다. x400 모델은 본체와 스탠드에서 모든 것들이 배치되기 때문에 효율이 좋은 편입니다. 일반적인 작업 테이블 옆에 붙여두면 3D프린트 후 작업까지 전체 공정이 편리합니다.


총평

Good Stuff

  • 쓸모가 엄청 많은 최대 조형 부피
  • 우수한 평활도와 튼튼한 빌드플랫폼 – 탄소섬유 플레이트 특히 추천
  • 신속한 예열
  • 다양한 소재 사용 가능
  • 원격 제어 솔루션
  • 멋스러움은 물론, 3D프린팅 상태를 훤히 비추어주는 LED 조명
  • 커스터마이징이 용이한 구조
  • 20만원 상당의 Simplify3D® 슬라이서 포함
  • E3D 핫엔드 채택 – 볼케이노로 개조 가능

Bad Stuff

  • 익숙해지기 전까지 다소 불편한 컨트롤러
  • 자동 기능이 간절해지는 까다로운 베드 레벨링
  • 처음 사용 시 까다로운 운용법과 자가 점검

만만치 않은 문제입니다. 30cm 이상의 조형물을 온전히 구현하기란 정말 만만치 않은 문제입니다. 최대 조형범위가 30cm 사양의 3D프린터는 용적율이 80% 정도일 것입니다. 실제로는 24~5cm 정도 선에서 최대 조형이 가능합니다. 그정도라도 된다면 참으로 좋은 성능이죠.
평판 좋은 중형급 이상의 3D프린터가 우리 시장에 많지 않은 이유는 낮은 기기 안정성, 품질 좋은 소재의 부재, 사용자의 기기 운용 미숙 등의 요인이 있습니다. 많은 장비들이 적지 않은 비용을 투자하고도 제대로 활용되지 못한채 방치되고 있는 경우가 많습니다. 저희는 실운용기간이 약 4개월 정도로 x400 모델을 사용해본 결과, 기기 운용법만 익힌다면, 정말 다양한 분야에서 사용하기 적합하다고 판단했습니다. 유기적 형상물부터, 기기 부품 프로토타이핑은 물론, 실험적 소재도 운용해볼 수 있습니다. 여기에 더해 3D프린터를 직접 커스텀하는 재미를 알고 있는 분들께도 좋을 것 같습니다. (물론 -_- 개인이 구매할 만한 가격은 아닙니다.) 다만 아쉬운 점은 역시 RepRap의 색깔이 짙다는 것인데, 이는 앞서 언급해드린 장점이 있는 반면 사용에 어렵게 느껴지는 이미지 형성에 한 몫하고 있습니다. 때문에 일반 중소기업에서는 전문성있는 담당자가 운용하면 좋을 것 같고, 3D프린터를 활용해 전문 제작 서비스를 하는 곳에서는 매우 적합하리라 생각합니다.


협찬: 저먼렙랩 코리아

댓글

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  1. 성준형

    글 잘 읽었습니다 독일기계라 신뢰가 갑니다.
    한 대 가격을 알수있을지요? 기계에 스탠드하고 원료도 포함되는지요?
    이메일로 안내주셔도됩니다. 감사합니다.

  2. D_KRS

    이정도 크기가 되면 속도는 별로 중요하지 않을것 같네요. 실패 안하는게 답일듯요.
    한번 걸어놓으면 몇일이 걸릴테니…

  3. 40 큐빅 센치미터… 제목을 보고 조금 놀랐습니다..
    40 큐빅 센치미터면 물의 부피로 40ml죠.. 얼마의 부피인지 감이 오시리라 믿습니다. (49,920,000m^3 / 49,920 cm^3 / 0.04992 m^3 중에 하나가 맞을 것 같습니다.)
    혹시 다른 부피를 말하는지 한참 봐도 잘 모르겠네요. 40이라는 숫자도 어디서 나왔는지 잘 모르겠구요.

    그나저나 프린터는 무지 좋네요.

      1. 아뇨, 40cm3이 틀렸다는 말씀입니다.

        예를들어, 조형부피 36 cm3 이라면 = 4 cm x 3 cm x 3 cm 입니다.
        미리미터 단위로 하면 40 mm x 30 mm x 30 mm 이구요.

        x400 조형 부피는 50,000cm3에 가깝다는게 맞는 표현입니다. 40cm3이 아니라요. 40cm3은 종이컵 1/5 수준의 부피입니다…