3차원 인쇄는 복잡한 특성을 지니고 있으며, 그 과정에서 발생할 수 있는 잠재적인 문제도 매우 다양합니다. 이러한 문제 중에서도 노즐 막힘은 가장 치명적이고 치명적인 문제입니다.

노즐 막힘에 대한 예방 조치는 간단하고 쉽게 달성할 수 있을 뿐만 아니라 전체 및 부분 막힘을 모두 해결하는 데 효과적일 수 있습니다.

콜드 풀을 실행하는 기술과 프린터 유지보수에 대한 이러한 접근 방식이 어떻게 작업 부하를 단순화할 수 있는지 궁금할 것입니다.

콜드 풀이란 무엇입니까?

콜드 풀 기법은 이름 그대로 3D 프린터의 노즐을 가열과 냉각을 번갈아 가며 사용하는 방식으로, 3D 프린팅 필라멘트 실만 사용하여 쌓인 이물질이나 탄 잔여물을 제거합니다. 이는 필라멘트의 작은 부분이 녹아 노즐을 막고 있는 입자에 달라붙게 함으로써 이루어집니다.

노즐에서 필라멘트를 제거하는 과정에는 압출기의 끝단에서 수동으로 추출하는 과정이 포함되며, 이는 콜드 풀의 당김 측면을 구성합니다. 필라멘트가 제대로 세척되도록 하려면 압출기에서 제거하기 전에 유리 전이 지점에 가까운 온도에 필라멘트를 노출시켜야 합니다. 이 온도 범위는 일반적인 압출 임계값보다 훨씬 낮습니다.

“유리 전이 온도 풀”이라는 명칭은 매력적이거나 멜로디가 있는 품질이 아니므로 이 노즐 세척 방법을 “콜드 풀”이라고 부르는 것이 더 적합한 것으로 간주되었습니다.

콜드 풀을 수행하는 이유는 무엇입니까?

상당히 다른 온도에서 인쇄되는 재료에는 별도의 노즐을 사용하는 것이 이상적인 시나리오입니다. 190°C에서 PLA 부품을 프린트한 후 290°C의 온도에서 나일론을 압출하면 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 두 필라멘트 사이의 상당한 열 차이로 인해 노즐 내에 존재하는 PLA 잔여물이 탄화된 미립자로 고형화되어 결국 노즐이 막힐 수 있습니다.

교체하는 프린트헤드 구성품 사이에 콜드 풀을 실시하는 것은 잦은 노즐 교체와 관련된 불편함과 복잡성을 피할 수 있는 효과적인 수단으로 밝혀졌습니다. 콜드 풀은 노즐 내부의 부분적인 막힘을 제거하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 이러한 막힘을 완전히 방지하는 데도 크게 기여합니다. 특히 목재 필라멘트와 같은 비전통적인 재료로 작업할 때 이러한 필라멘트에 남아있는 잔여 파편이 가연성 특성으로 인해 점화되어 노즐이 완전히 막힐 수 있기 때문에 이 방법은 특히 중요합니다.

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완전히 막힌 경우 3D 프린터 노즐 막힘 제거에 대한 포괄적인 지침을 통해 시기적절하고 효과적인 해결책을 찾을 수 있습니다.

콜드 풀 기술은 3D 프린트의 품질을 떨어뜨리는 것으로 알려진 부분 노즐 막힘을 해결하는 데 매우 효율적인 것으로 밝혀졌으며, 노즐이 부서지거나 표면 결함을 일으키고 심지어 프린팅 과정에서 파손될 수도 있습니다.

이 경우 바늘로 뜨거운 노즐을 뚫는 기존의 방법을 사용하는 것은 비생산적인 것으로 보입니다. 가장 실용적인 해결책은 콜드 추출을 실행하는 것입니다.

콜드 풀 수행 방법

콜드 풀을 실행하는 과정은 익숙해지면 쉽게 수행할 수 있습니다. 그러나 숙련되기 전에 압출기 구성품의 손상을 방지하기 위해 신중을 기하고 다음 지침을 주의 깊게 준수하는 것이 좋습니다. 플라이어, 플러시 커터, 나일론 필라멘트 세트를 항상 준비해 두는 것이 좋습니다.

1단계: 청소용 필라멘트 준비

가급적 나일론으로 만든 길이 약 30cm의 필라멘트 조각을 준비하세요. 플러싱 플라이어를 사용하여 첨부된 이미지와 같이 필라멘트의 한쪽 끝을 대각선으로 절개합니다. 이렇게 하면 끝이 뾰족해져 압출기 기어와 열 차단기를 지나 노즐을 통해 필라멘트를 쉽게 삽입할 수 있습니다.

2단계: 보덴 튜브 제거

노즐 끝에 부착된 보덴 튜브를 분리하여 프린트 헤드 내의 필라멘트 경로에 접근할 수 있도록 합니다.

보덴 압출기를 사용하는 모든 프린터는 보덴 튜브를 사용할 필요가 없는 직접 구동 압출기를 사용하는 프린터를 제외하고 앞서 언급한 지침의 적용을 받습니다. 그럼에도 불구하고 보론(Voron) 및 밤부 랩스(Bambu Labs) 프린터와 같이 다이렉트 드라이브 압출기를 통합한 특정 3D 프린터는 리버스 보덴 튜브를 사용하는 것으로 관찰되었습니다. 이러한 경우 필라멘트에 접근하기 위해서는 보덴 튜브를 제거해야 합니다.

3단계: 노즐과 베드 사이에 공간 만들기

프린트 헤드를 제작 플랫폼에서 충분히 들어 올려 여분의 재료가 간섭 없이 배출될 수 있도록 합니다.

4단계: 오래된 필라멘트 제거

핫 엔드에서 현재 필라멘트를 제거하는 절차에는 노즐을 적재된 재료의 지정된 압출 온도까지 가열하는 과정이 포함됩니다. 노즐이 작동 온도에 도달하면 보덴 압출기에만 적용되는 기술을 사용하여 필라멘트를 수동으로 추출할 수 있습니다.

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프린터 펌웨어에 언로드 루틴이 있으면 다이렉트 드라이브 압출기가 장착된 장치에서 필라멘트를 추출할 수 있습니다. 또한 사용자 인터페이스를 통해 압출기 스테퍼 모터를 비활성화하면 필라멘트를 수동으로 추출할 수 있습니다. 또한 대부분의 다이렉트 드라이브 압출기에서 텐셔너 암을 수동으로 해제할 수 있으므로 필라멘트를 손으로 추출할 수 있습니다.

5단계: 노즐 온도 설정

노즐을 잠시 식힌 후, 필라멘트의 구성 성분 및 노즐 직경 등의 요인에 따라 250°C에서 280°C까지 달라지는 특정 나일론 필라멘트에 권장되는 압출 온도 범위까지 노즐 온도를 높입니다.

뾰족한 끝이 앞쪽을 향하도록 나일론 섹션을 가열된 끝으로 밀어 넣습니다. 노즐이 작동 온도에 도달하면 몇 밀리미터의 필라멘트를 노즐에 조심스럽게 삽입합니다.

6단계: 노즐 내부의 필라멘트 성형

노즐 히터를 끕니다. 노즐 온도가 낮아지면 필라멘트가 노즐에서 소량이 계속 돌출되도록 필라멘트에 지속적이고 일정한 아래쪽 힘을 가합니다. 필라멘트가 노즐에서 더 이상 흘러나오지 않을 때까지 이 힘을 유지합니다. 이 힘이 추가로 20초 동안 유지되는지 확인합니다.

용융된 나일론에 압력을 가하면 노즐 캐비티 내에서 응축되어 필라멘트와 이물질이 강하게 밀착될 수 있습니다.

7단계: 필라멘트 굳히기

계속 진행하기 전에 노즐 온도가 섭씨 50도에 도달할 때까지 기다리십시오.

필라멘트를 제거하려고 하면 손상이나 부상을 입을 수 있으므로 다이렉트 드라이브 압출기가 필라멘트를 계속 잡고 있는지 확인하십시오. 안전하게 필라멘트를 추출하려면 조심스럽게 진행하기 전에 압출기 스테퍼 모터를 비활성화하십시오. 다른 방법으로, 필라멘트를 제거하는 과정에서 압출기 텐셔너 암을 수동으로 분리할 수 있습니다.

8단계: 노즐 가열

노즐 온도를 섭씨 1백20도로 설정하십시오.

9단계: 일정하게 당기기

가열하는 동안 필라멘트를 뽑아내듯 일정한 힘으로 위쪽으로 단단히 잡습니다.

필라멘트가 차가울 때는 딱딱하기 때문에 처음에는 추출하기 어려울 수 있지만, 가열하면 필라멘트가 너무 유연해져 노즐 안에 쌓인 이물질을 쉽게 제거할 수 있습니다.따라서 필라멘트에 지속적인 장력을 유지하면 이물질을 잡는 능력을 잃지 않고 노즐에 대한 그립을 놓을 수 있을 정도로 충분히 부드러워진 지점에서 추출이 용이해집니다.

대부분의 나일론 필라멘트에 대한 최적의 온도 범위는 섭씨 110도에서 섭씨 120도 사이입니다. 이 과정이 성공적으로 완료되면 뚜렷한 펑하는 소리가 들립니다. 또한 노즐 캐비티의 거의 정확한 복제품을 관찰할 수 있는 능력은 성공의 가시적인 지표가 됩니다.

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10단계: 필라멘트가 깨끗해질 때까지 반복

이 절차에서 흰색 또는 반투명 나일론 필라멘트를 사용하면 노즐 내에서 탄 잔여물을 쉽게 식별할 수 있으며, 연속적인 콜드 풀 후에 필라멘트 잔여물이 모두 제거될 때까지 이 과정을 반복할 것을 권장합니다.

콜드 풀을 이용한 예방적 유지보수

이 방법을 적용하면 부분적인 막힘을 완화할 수 있을 뿐만 아니라 특히 비전통적인 3D 프린팅 재료나 다양한 필라멘트를 자주 사용하는 경우 완전한 막힘이 발생하는 것을 방지할 수도 있습니다.

By 김민수

안드로이드, 서버 개발을 시작으로 여러 분야를 넘나들고 있는 풀스택(Full-stack) 개발자입니다. 오픈소스 기술과 혁신에 큰 관심을 가지고 있고, 보다 많은 사람이 기술을 통해 꿈꾸던 일을 실현하도록 돕기를 희망하고 있습니다.