압출불량 해결① (Filament grinding, Prusa mini)

# 필라멘트 갈림현상에 의한 압출불량 문제를 해결해보자 

- 기 종 : 프루사 미니 (Prusa mini)

 - 증 상 : 필라멘트 압출 불량 발생 
            (필라멘트가 압출되지 않고 노즐이 혼자 허공을 배회하는 현상)

 - 원 인 : Extruder 기어가 필라멘트를 갈아버리면서 발생

 - 해결방법 : Extruder 청소

프루사 미니 구입 후 여러 가지 테스트를 진행하면서 잘 사용하고 있었는데, 갑자기 문제가 발생하였다.

출력물이 잘 출력되다가 막판에 갑자기 노즐에서 필라멘트 압출이 안되고 혼자 허공을 배회(?)하고 있었다.

5시간짜리를 걸어놨는데 하필이면 막판에..ㅠㅠ

일단 확인하기 쉬운 익스트루더(Extruder, 압출기) 쪽 풀리(pulley)를 확인해보니, 아래와 같이 풀리 기어의 톱니가 보이지 않을 정도로 필라멘트가 갈리면서 헛도는 바람에
필라멘트를 밀어주지 못하고 있었다.

참고로 프루사 미니는 보우덴 방식으로 익스트루더가 Z 축에 붙어 있는데, 다행히도 익스트루더 상단에 pulley를 확인할 수 있는 뚜껑(Inspection door)을 통해 Extruder의 pulley 상황을 쉽제 확인해 볼 수 있었다.

노란색 필라멘트가 뭉게져 있는 게 보인다.

프루사 미니 : 익스트루더-풀리

<그림> 프루사 미니 : 익스트루더-풀리 / Prusa mini : Extruder-pulley

필라멘트가 갈리는 Filament grinding 현상은 보통 3가지 원인에 의해 발생한다.

▒▒▒▒  Filament grinding (필라멘트 갈림 현상)발생 원인 : 3가지 ▒▒▒▒

 

1) 노즐 온도 문제 : 노즐 온도가 충분치 않을때

  - 노즐 온도가 낮으면 필라멘트를 밀어줄 수 없기 때문에 Extruder에서 갈리는 현상이 발생한다.

  - 나의 경우에는 PLA+로 온도 타워를 출력 중에 180도 출력 부분에서 문제가 발생하였기 때문에 아무래도 노즐 온도 문제 때문에 발생한 듯 보인다.
   (참고로 내가 사용하고 있는 Esun PLA+의 추천 온도는 200~220도이다.)

  ☞ 해결 방법 : 낮은 노즐 온도에서 발생한 문제라면 기존 노즐 온도에서 5~10도 정도 높이면 해결된다.

2) 인쇄 속도 문제 : 인쇄 속도가 너무 빠른 경우

  - 인쇄 속도를 높일수록 Extruder 모터가 빨리 회전하면서 필라멘트를 밀어주는데, 그것에 비해 필라멘트 압출이 느리면 Extruder에서 필라멘트가 갈리게 된다.

  ☞ 해결 방법 : 기존에 특별히 문제없이 사용하였다면 인쇄 속도는 건드리지 않는 게 좋다. 모든 조건이 정상이고 속도를 높여서 발생한 문제라면 인쇄 속도를 낮춰보는 것도 방법이 될 수 있다.

3) 리트렉션 문제 : Retraction speed(속도)가 너무 빠른 경우

  - String이라고 불리는 거미줄 현상을 줄이기 위해 Retraction의 speed나 distance를 조정하곤 하는데, Retraction speed가 너무 빠른 경우에도 갈림 현상이 나타날 수 있다.

  ☞ 해결 방법 : Retraction Speed를 조금 낮춰보는 것도 방법이다.

이렇게 된 이유가 여러 가지 있겠으나 확인이 불가능한 상황이다.

일단 이유를 생각해보는 거 보다는 일단 문제 해결하기 위해 청소를 해보기로 하였다.

 ▒  프루사 미니 : 압출 불량 시 익스트루더(Extruder) 청소하여 문제 해결하기 ▒  

 

Step1. Extruder 탈거하기

익스트루더에서 보라색으로 표시된 2곳의 나사를 풀면 익스트루더 조립부를 탈거할 수 있다.

볼트를 풀면 아래와 같이 Z 축에서 익스트루더 조립부를 탈거할 수 있다.

 Step2. 익스트루더(Extruder) 분해하기

탈거된 익스트루더에서 추가로 보라색으로 표시된 3곳의 나사를 풀어야 익스트루더의 풀리를 볼 수 있다.

 볼트를 풀면 익스트루더 조립부가 반으로 나뉘면서 개방할 수 있는데, 열어 보면 익스트루더 풀리(아래 화살표시)를 볼 수 있다.

살포시 옆면을 보니 누더기(?)가 되어 있는 필라멘트가 보인다.

 풀리를 들어보니 대략 이런 상황이다.

Step3. 익스트루더-풀리 청소하기

일단 물티슈로 가볍게 닦아내고,,

잘 딱이지 않는 톱니의 틈새는 안 쓰는 칫솔로 닦아주면 된다.

Extruder에 필라멘트가 너덜너덜한 상태로 있으면 깔끔하게 바짝 잘라서 새로운 필라멘트가 잘 밀고 올라갈 수 있도록 해주어야 한다.

Step4. 역순으로 조립하기

분해한 역순으로 조립하면 된다.

 Step5. 기존에 남아있는 필라멘트 제거하기

- 기존에 갈린 필라멘트를 잘라내고 조립하였기 때문에 Extruder에는 필라멘트가 걸려있지 않고, Extruder에서 노즐까지는 기존 필라멘트가 자리를 차지하고 있다.

- 기존 필라멘트를 제거하기 위해서는 새 필라멘트를 Extruder를 통해 로딩을 시키면 기존 필라멘트를 밀수 있어서 쉽게 제거할 수 있다.

- 아래 사진을 보면 새로운 회색 필라멘트가 노란색 필라멘트를 밀고 있는 모습을 볼 수 있다.