1.2 Hypercube Evolution - Introduction

3D프린터 중에 가장 저렴하게 만들 수 있는 모델은 FDM방식이다.

FDM 방식에도 여러 종류가 있는데 대표적으로 XYZ(Mendel)방식, 델타방식, CoreXY방식, H-bot방식 등이 있다.

XYZ방식은 가장 흔히 사용되는 방식이며 처음 내가 조립한 3D프린터이기도 하다.

보통 처음 구매하면 Prusa i3라는 모델을 가장 많이 구입하는데 내가 구매할때만 해도 아크릴 프레임으로 구성된 모델이었다.

<그림 1-1 Prusa i3>

위 모델은 처음 보급형으로 제작된 3D프린터중 가장 많이 팔린 3D프린터이기도 하다.

하지만  시간이 지남에 따라 단점이 수두룩했다.

1. 히터베드

히터베드가 PCB이고 위에 유리베드를 올려서 사용했었는데 PCB기판이 레벨링 맞추다보면 존나 잘 휘어진다.

그리고 유리베드가 평탄하지가 않아서 뽑고나면 굴곡져있었다.

2. 프레임

아크릴프레임이다보니 사용하다보면 볼트가 좀 풀리고 기울어져있다.

너무 꽉조이면 개박살난다.

3. XYZ 방식의 단점

리니어 레일이나 리니어 부싱을 사용해도 벨트 장력이 시간이 지남에 따라 늘어나서

나중에 출력물을 보면 균형이 안맞게된다.

이러한 단점 때문에 Prusa i3는 강제 퇴출시키고 새로운 3D프린터를 만들었었다.

Tech2C라는 미쿡횽이 만든 3D프린터인 Hypercube는 가장 안정적인 방식인 CoreXY방식을

사용하여 출력 퀄리티를 엄청 높여놨다. 추천수 8400에 덧글 2600...

https://www.thingiverse.com/thing:1752766

처음엔 존나 좋았지

이 프린터의 단점은 Z축이 1개라는건데 알루미늄 베드나 조금 무거운 유리베드를 사용하면

Z축 레벨링이 틀어진다. 그래서 쓰다보면 축 반대편이 주저앉아있어 레벨링볼트를 풀어도

레벨링이 잡히지 않는다. 난 이상태로 3년을 썼다가... 이제 교체하기로 했다.

Hypercube

Scott3D라는 미쿡형이 Tech2C의 하이퍼큐브를 개량해서 Hypercube Evolution을 만들었다.

https://www.thingiverse.com/thing:2254103

듀얼 Z축, 싱글 Z축, 심지어 2020사이즈, 3030사이즈, 5050사이즈까지 모두 지원한다!

단점이라곤 존나비쌈

<그림 1-2 하이퍼큐브 Ver.09LABS 프로토>

여튼 기존에 쓰던 3D프린터가 점점 맛탱이가기 시작해서 이번에 업글하기로 했다.

처음에 예산 20만원 잡고 시작했는데 견적내보니 30만원에 육박했다.

알루미늄 프로파일이 3030사이즈로 커졌고 프린터 사이즈가 커지다보니 이렇게 된듯 하다.

가장 고생했던것이 부품리스트를 작성하는 것인데 정확히 몇 개의 부품을 주문해야하는지 나와있지않아

대략적인 개수로 주문했고 특히 국내에서 주문하는 부품들이 비싸 최대한 배송비를 많이 내지 않고

저렴한 업체로 찾느라 고생좀 했다.

아직 완성된 리스트는 아니지만 대략 계산해보니 50만원이면 충분히 만들고도 남는다.

나는 기존의 하이퍼큐브에서 부품을 떼다가 쓸 예정이며 기존 하이퍼 큐브로 부품을 뽑고

이번에 있는 토이프린터 워크숍에서 만든 토이프린터로 나머지 부품을 출력할 예정이다.

일단 정리하자면 Hypercube Evolution을 제작하려면 3D프린터가 여분으로 한대 있어야

정신건강에 이롭다. 왜냐면 BOM리스트에 나온대로 출력해도 수정을 해야하는 경우가 생길 수도 있다.

Hypercube. Evolution은 차트표에 따라서 치수를 자동계산해주기도 하는데 나는 그냥 편하게 

'Standard BOM list'라고 적힌거에서 발췌하여 부품리스트를 작성했고 기존의 방식에서 몇 가지를 개량했다.

1. 핫엔드

핫엔드는 필라멘트가 압출되어 나오는 부분인데 기존 핫엔드를 사용하면 찌꺼기들이 노즐에 붙는다.

이런거를 방지하기 위해서 핫엔드 커버를 하나 구매하였다.

<그림 1-3 핫엔드 커버>

내가 기존에 자주 주문하던 업체는 내써팝이라는 곳인데 다른 업체에 비해서 상당히 부품이 저렴하다.

아마 도매가로 판매하지 않나 싶은데 이렇게 개선된 부품들을 업데이트 해서 올려준다.

가끔 배송실수를 해서 누락시키는 경우도 있긴 한데 그런 부분은 잘 해결해주시기 때문에 걱정없다.

2. BLTouch

<그림 1-4 BLTouch>

Boy's Love 아니죠

BL Touch 는 베드 레벨링에 쓰이는 센서중 하나이다.

기존의 방식은 서보모터로 엔드스톱 스위치를 장착하거나 금속센서를 이용해서 레벨링을 하는 것인데

자석 안착시트를 사용하거나 금속베드가 아닌 경우 레벨링이 안된다는 단점도 있고 집에 NPN방식

금속센서를 보유하고 있는데 작동이 안돼서 방치했다 ㅡ,.ㅡ

이번엔 꼭! 오토레벨링을 해야지! 라고 맘먹고 찾아보니 국내에서 개발한 BLTouch라는 센서가 있었다.

가격은 4.2만원.... 굉장히 사악하지만 정밀도는 끝판왕이라고 한다. 요즘 대세인 Ender 3 프린터에도

추가해서 판매한다고 하니 꽤나 정확한것 같다. 

오토레벨링이 필요한 이유는 베드에서 출력물을 떼어내거나 매번 레벨링이 달라질 경우 수동레벨링을

하고 출력을 해야하는데 상당히 귀찮다. 레벨링이 틀어지면 출력물이 찌그러지거나 제대로 나오지 않는다.

3. 300x300 히터베드

<그림 1-5 300x300 히터베드>

보통 많이 사용하는 히터베드 사이즈는 200x200사이즈이다.

이번에는 대형 프린터를 만들고 싶어서 300x300사이즈로 확장시켰다.

400x400이나 500x500은 너무 커서 포기했고 견적이 굉장히 비싸질거라 예상했다.

히터베드가 커진만큼 SMPS도 스펙을 높여야해서 듀얼 SMPS를 사용하기로 했다.

핫엔드가 보통 최대 5A까지 사용하고 히터베드가 200x200사이즈 기준 6A정도

300x300 사이즈는 12~15A정도, 스텝모터가 5개 기준 50W(4A)정도 사용하므로

300x300사이즈 기준 5+15+4 = 24A

24A * 12V = 288W

현재 집에 사용하는 SMPS는 350W이긴 한데 가끔 전력이 후달려서 꺼질때가 있다.

쓰다보니 글이 너무 길어져서... 다음 포스팅에서 부품리스트 올려드립니다.