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prusa mk3s 3D 프린터 진동 그리고 소음

 

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처음 3D프린터를 접했던 곳이 정부에서 지원하여 대학교 내에 마련된 메이커스페이스와 같은 공간이었습니다. 그곳에서는 3D프린터가 여러대가 돌아가고 있었고, 늘 건축과 학생들이 후가공하느라 북적이는 곳이라 3D프린터 소음에 대해서 크게 생각하지 않았습니다.

매번 예약해서 시간에 쫓기듯 사용해야하는 메이커스페이스에서 벗어나 첫 3D프린터를 구매하여 책상 위에 올려놓고 출력을 했을때, 모터가 돌아가며 나는 특유의 멜로디 같은 소음과 진동에서 오는 소음에 깜짝 놀랐었습니다. 그 당시 대학원생 시절이라 연구실에서 퇴근해서 집에 오면 밤12시 즈음이었는데, 밤늦게 3D 프린터를 사용하는게 상당히 부담스러웠습니다. 방안에 울려퍼지는 소음은 저만 듣게 된다면 상관없겠지만, 가족들, 특히 옆집이나 아랫집에 들리게 되는게 아닌가 노심초사 했던 기억이 있습니다.

저가의 3D프린터의 경우 가격을 낮추기 위해 A4988과 같은 모터드라이브를 쓰게 됩니다. 이 모터드라이브가 아주 나쁜 것은 아닙니다. 값싸고 충분히 제 역할을 하지만, 특유의 멜로디와 같은 소음은 어쩔 수 없습니다. 저의 경우 이전에 포스팅(https://psihaha.tistory.com/6)을 했었지만 A4988을 TMC2100으로 바꾸어서 소음을 상당히 줄였던 적이 있습니다.

TMC모터드라이버가 발열이 있다는 단점이 자주 언급되긴 하지만, 그래도 소음 문제에 시달린다면 첫번째 선택지는 TMC모터드라이버로 바꾸는 것이라 생각합니다. 요즘에는 TMC2209 가 주로 언급되더군요.

최근 prusa mk3s를 구매하여 사용하면서, 한동안 소음에 꽤 시달렸습니다. 꽤 의아했습니다. mk3s는 TMC2130을 사용하는데 스텔스모드를 해도 이전에 TMC2100 스프레드사이클 모드로 사용하던 프린터보다 시끄러웠습니다.

 

진동에 의한 소음 - 망할 IKEA LACK

아파트 베란다에 설치한 프린터에서 나는 소음이 거실에서 TV를 시청할 때에도 자주 들리곤 하였으니, 늦은 밤에는 출력했다간 이웃주민들에게 민폐인 상황이었습니다. 그러다 챔버를 만드는 중에 깨닫게 된 것이 있었으니, 프린터를 올려놓은 곳이 이케아 렉(ikea lack) 테이블 위였습니다. 상부 챔버를 만들기 위해서는 테이블에 구멍이 내게 되는데, 쉽게 뚫린다는 글을 얼핏 보긴했지만 그렇게 거의 빈공간으로 이루어진 테이블일 것이라고는 생각지도 못했습니다. 테이블 안이 거의 비어있는 구조라 3D 프린터에서 오는 진동이 마치 북이나 장구를 치는 것처럼 울려퍼졌던 것입니다. 3D 프린터를 베란다 바닥에 내려놓으니 소음은 드라마틱하게 줄어들었습니다.

프린터를 바닥에 내려놔 소음이 줄었다고 다 해결된 것은 아니었습니다. 프린터를 계속 바닥에 두고 사용할 수 없는 노릇이고, 그렇다고 실험테이블처럼 무거운 테이블을 구매해서 놓고 쓰기에도 적당하지 않아보였습니다. 게다가 베란다를 접하는 방바닥에 귀를 대고 있으면 바닥에 올려진 프린터 진동에 의한 울림이 상당해서, 밤늦은 시간 아랫집에서는 영문 모를 소음을 듣게 되겠더군요.

 

콘크리트 블럭? 대리석?

앞서 언급했듯이 이케아 렉의 경우 안이 비어있는 구조이다 싶이 해서 진동을 울려퍼지게 합니다. 이게 일반 책상에서도 비슷합니다. 나무판이 좀 더 두꺼워졌을 뿐이지 엄청 두껍고 무거운 테이블이 아니고서는 합판으로 된 테이블에서도 비슷한 현상이 있습니다. 테이블 위에 3D 프린터를 올려놓아도 진동에 의한 소음을 잡아줄 무언가가 필요합니다.

3D프린터 관련 외국 유튜버 중에서 독일의 슈테판은 진동수가 어떻고 템핑이 어쩌니 하면서 설명을 하지만, 결국에는 3D프린터 밑에 콘크리트 블럭과 압축 스펀지(생긴 것은 소파 내부에 있는 스펀지와 비슷)와 같은 것을 놓습니다. 몇 달러 들지도 않는 방법으로 소개하지만, 콘크리트 블럭을 쉽게 구할 수 있는지 모르겠습니다.

인터넷 쇼핑몰에 대리석으로 검색해보면 애견 용품으로도 적당한 사이즈가 있으니 그걸 써도 될 것 같고, 음향쪽에 스피커 등 밑에 깔아놓는 목적으로도 대리석을 판매하고 있더군요. 저는 그냥 쓰레기 분리수거함 옆에 깨져 버려진 대리석을 주워와서 썼습니다. 크기가 애매해서 집 근처 인테리어집에 가서 음료수와 그라인더날 값을 조금 드리고 대리석을 잘라왔습니다.

필요한 크기로 자르다보니 2장이 생겼습니다...

이케아 렉 테이블 위에 대리석을 바로 올리는 것보다 진동을 조금은 감쇠시킬 무언가를 놓는게 좋은데, 저는 헬스장매트랍시고 판매되는 제품을 한장 구매해서 깔았습니다. 배송료 포함해서 1만원 돈도 하지 않았고, 힘들지만 아래 사진과 같이 일부를 잘라내서 테이브 다리 밑에 깔아놓는 용도로 활용하였습니다. (작은 사이즈 사서 테이블 다리에 까는 것보다 넓은것 사서 잘라 쓰는게 이득)

이게 가격대비 쓸만 했습니다.
50 cm x 50 cm 1장을 사서 대리석 넓이 만큼 빼고 나머지는 잘라서 테이블 다리 밑에 깝니다.

참고로 대리석 밑에 다이소 등에서 파는 작은 진동패드는 소용없습니다. 테스트 해봤는데 크게 도움이 안되었습니다.

인터넷 까페 등에서 보면 어느 분께서는 매직헥사라는 제품을 대리석 밑에 놓으시는 분도 계시는데, 헬스장매트보다 나을 수 있겠단 생각은 듭니다만, 가격차이가 5배 이상은 납니다.

 

소르보테인(sorbothane)

이케라 렉 위에 헬스장매트 1장, 대리석 2장을 올려놓으니 진동에 의한 소음이 상당히 잡히긴 했지만, 전보다는 좀 작아도 간간히 소리가 울려퍼지거나 테이블 다리에 손을 대보면 진동이 상당이 느껴지고는 했습니다. 프린터가 바닥에 접하는 부분은 아래 사진과 같은 고무 다리가 있는데, 진동을 대리석으로 정직하게 보내주고 있습니다.

결국에는 국내외 유저들이 가끔 언급하는 소르보테인(sorbothane)을 구매하게 됩니다. 필요한 제품은 결국 아마존 직구를 해야합니다. 신발 밑창에도 들어가는 우레탄 폴리머라는데, 필요한 형태로는 국내에서 구매할 곳을 찾을 수 없었습니다.

일단 출력물은 thingiverse에서 찾을 수 있습니다. 아마존 판매 링크도 thingiverse에 들어가보면 있습니다. 6개가 필요한데 4개가 한팩이라서 결국 2팩을 사서 2개가 남는 슬픔이..

https://www.thingiverse.com/thing:3496474

특이하게도 100 % 인필로 출력하라 합니다. 진동이 울릴 공간조차 안두겠다는 의지가 보입니다.

주문 1주일만에 바다 건너온 소르보테인

저는 소르보테인을 붙이는 바닥 부분을 위의 링크의 모델로 출력한게 아니고, 국내 prusa 까페에서 모 회원분께서 수정하신 파일로 받아서 출력했습니다.

프린터 바닥에 위의 사진처럼 붙이게 됩니다. 사진상으로는 그냥 고무인데, 이게 생각보다 끈적입니다. 그냥 바닥위에 놓으면 밀거나 끌지 못하니, 반드시 아래 받침도 출력해야합니다.

결국에는 헬스장매트 1장 + 대리석 2장 + 소르보테인.

소르보테인을 달고 나서 진동에 의한 소음이 정말 확연하게 줄어듭니다. 울림 소리는 정말 말끔하게 사라지고, 테이블 다리에 손을 대고 있어도 진동이 상당히 작게 느껴집니다.

다른 선택지로 아마 thingiverse에서 흔히 볼 수 있는 템퍼 출력물이 있겠지만, 크게 흔들리는 것을 쓰고 싶진 않았습니다. 스쿼시볼을 3D프린터 바닥에 위치하는 것도 효과가 좋다는 글을 가끔 접하지만 제가 스쿼시볼을 만져본 적도 없는지라, 탄성에 대해 감이 없고 끝임없는 문제의 이케아 렉 챔버때문에 높이를 하염없이 높일 수 없었습니다. 테니스볼로 하는 모델로 본 듯 한데, 진동을 잡아야하는데 통통튀는 탄성이 있는 것을 쓰는 것은 그리 바람직해 보이지 않습니다.

 

마무리

3D 프린터의 소음은 뭐니뭐니해도 우선 모터에서 나오는 소음입니다. 저가의 모터드라이버가 아닌 TMC계열의 모터드라이버로 바꾸는 것이 첫번째 해야할 일이 아닌가 싶습니다.

하지만 이미 TMC모터드라이버를 사용하여 모터의 소음을 줄였음에도 프린터의 진동에 의한 소음이 있다면, 소르보테인이 가장 효과적인 해결책으로 생각됩니다. (프린터 구조적인 문제를 뜯어 고칠 수 없다는 가정하에..)

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