익스트루더 모터 스킵/노즐 막힘

비기어드 압출기(특히 보우덴 방식으로 구성된 것, 예: 기본 상태의 Ender 3)를 사용하는 경우, 결국 압출기 모터가 건너뛰는 현상(압출기에서 딸깍거리는 소리가 나는 현상)을 겪을 가능성이 큽니다. 압출기를 보면 호브드 기어가 튕기는 것을 볼 수 있고, 그로 인해 적게 압출되거나, 압출이 불균일하거나, 아예 아무것도 압출되지 않을 수 있습니다.

가장 흔한 원인은 압출기 스테퍼가 노즐을 통해 필라멘트를 밀어낼 때 필요한 힘(토크)을 충분히 제공하지 못하는 것입니다. 이 문제는 여러 원인에서 발생할 수 있지만, 그래서 기어비가 있는 압출기가 선호됩니다. 이러한 기계적 이점은 스테퍼가 더 빨리 회전하게(높은 E-스텝 수치) 하지만 스테퍼 모터에 걸리는 토크를 감소시킵니다.

듀얼 드라이브 기어드 압출기(특히 다이렉트 방식이고 보우덴이 아닌 경우)를 사용하면, 첫 레이어에서 빌드 플레이트와 너무 가깝게 인쇄하거나 노즐이 막히는 등의 문제가 아닌 한 압출기 모터가 건너뛰는 문제는 발생하지 않아야 합니다. 듀얼 드라이브 여부와 상관없이 적절한 기어비가 확실히 도움이 됩니다. 실제로 1:1 이상의 기어비가 없는(하지만 듀얼 기어 구성인) 압출기들도 여전히 많은 모터 스킵을 보일 수 있다는 것을 확인했습니다. 여기서는 기어비가 정말 차이를 만듭니다. 그럼에도 불구하고 아래는 이러한 압출기 모터 스킵을 제거할 수 있는 몇 가지 방법입니다.

첫 레이어가 빌드 플레이트에 너무 가깝지는 않은가요?

첫 레이어의 적절한 Z-높이를 맞추는 것은 매우 중요합니다. 노즐이 빌드 플레이트에서 너무 멀면 스파게티처럼 엉키거나 핫엔드가 더러워질 수 있습니다. 반대로 핫엔드가 너무 가깝다면 빌드 플레이트나 노즐이 손상되거나 압출기 모터 스킵이 발생할 수 있습니다.

노즐이 너무 가까우면 압출기가 노즐을 통해 필라멘트를 밀어내려고 하지만 빠져나갈 공간이 없어 더 이상의 재료를 밀어낼 수 없게 됩니다. 이로 인해 필라멘트가 갈려나가거나 압출기 모터가 스킵할 수 있습니다.

이런 불편을 피하려면 첫 레이어에서 필라멘트가 제대로 눕혀질 수 있도록 충분한 여유를 두세요.

출력 속도를 줄이세요.

압출기에서 그 딸깍거리는 소리가 나는 일반적인 이유는 출력 속도가 너무 빠르기 때문입니다. 노즐은 직경에 따라 한 번에 밀어낼 수 있는 필라멘트 양이 정해져 있습니다. 교통체증의 병목 현상과 마찬가지로, 특히 비기어드 압출기와 작은 노즐 직경에서는 너무 빨리 밀어내려 하면 정체가 발생합니다.

이로 인해 필라멘트 갈림(그라인딩)이나 압출기 스테퍼 스킵이 발생할 수 있습니다. 일반적인 경험칙으로 비기어드 압출기에서는 노즐 직경의 100배를 넘는 속도로 인쇄하지 않는 것이 좋습니다. 예를 들어 0.4mm 노즐을 사용한다면 출력 속도를 40mm/s로 제한하고 성능에 맞춰 조정하세요 — 저가 기계에 기본으로 달려있는 단순한 플라스틱 압출기를 사용할 때의 권장치입니다. 업계의 숙련자는 느리다고 느낄 수 있지만, 비기어드 기본 압출기에서 인쇄할 때 우리가 사용하는 대략적인 추정치입니다. Bambu Lab 같은 최신 고속 기계는 당연히 훨씬 더 빠르게 동작할 수 있습니다.

기계에 LCD 화면이 있다면 인쇄 중간에 이것을 테스트해볼 수 있습니다. 대부분의 LCD 설정은 인쇄 중 노브를 돌리면 피드율(속도)을 변경하도록 설계되어 있습니다. 최신 기계는 터치하거나 이동해서 “Feed Rate” 또는 약어로 “FR”이라 표시된 항목이 있습니다. 딸깍거리는 소리가 들리고 속도 감소로 문제가 해결되는지 확인하고 싶다면 이 피드율을 낮춰보세요. 90%로 줄이고 스킵이 줄어드는지 확인하세요. 또한 슬라이서에서 속도를 줄이고 새로운 G-code를 다시 슬라이스할 수도 있습니다.

문제가 계속된다면 필라멘트에 습기가 너무 많이 있는지 확인해보세요.

압출 온도 올리기

이 방법을 시도하기 전에 문제가 히트 크립(heat creep)이나 노즐 막힘으로 인한 것이 아닌지 확인하세요. 히트 크립으로 인해 배럴이 막히는 경우 압출 온도를 올리면 오히려 문제가 악화됩니다.

히트 크립이 없고 기계의 배럴이 실온에 가까운 상태라면, 스테퍼 모터의 스킵 가능성을 줄이기 위해 압출 온도를 조금 올려볼 수 있습니다. 일반적으로 권장 인쇄 온도 범위를 벗어나지는 않는 것이 좋지만, 제대로 인쇄하려고 이 방법을 사용해야 했던 경우가 몇 번 있었습니다. 이 방법이 효과가 없을 수도 있으므로 본 페이지의 다른 설명들도 참고하세요. 필라멘트에 필요한 온도보다 낮게 인쇄하면 적절한 점성을 얻지 못합니다.

재료의 허용 압출 온도 범위 내에서 온도를 높이면 더 많은 필라멘트가 더 빠른 속도로 노즐을 통해 공급될 수 있습니다.

재료 종류를 교체할 때 주의하세요

노즐 막힘과 노즐에 축적된 잔여물처럼, 필라멘트 종류를 교체할 때도 압출기 모터 스킵을 피하기 위해 주의해야 합니다. 높은 온도 재료에서 낮은 온도 재료로 전환할 때(예: ABS에서 PLA로) 이전에 사용한 재료를 완전히 제거해야 합니다. 핫엔드를 210°C로 가열하고 PLA를 밀어내기만 하면 내부에 여전히 ABS가 남아있을 가능성이 큽니다.

가장 좋은 방법은 콜드 풀(cold pull)입니다. 이전에 사용한 필라멘트의 온도에서 필라멘트를 밀어낸 다음 핫엔드를 130°C까지 식힌 뒤 필라멘트를 뽑아내세요. 이전 재료가 더 이상 나오지 않을 때까지 반복합니다.

핫엔드 내부에 이물질이 있거나 막힘을 유발하거나 필라멘트 경로를 방해하는 것이 있으면 압출기 모터 스킵이 발생할 수 있습니다.

노즐이 너무 작음

사용하는 노즐이 작을수록 스테퍼 모터 스킵을 경험할 가능성이 높아집니다. 많은 사람들이 0.25mm 노즐과 비기어드 압출기로 인쇄하는 데 거의 불가능에 가까운 어려움을 겪었습니다. 작은 모터 스킵도 출력물이 심하게 부족 압출된 것처럼 보이게 할 수 있습니다. E-스텝이 정확해도 출력물이 부족해 보일 수 있습니다.

이는 노즐 지점에서 병목 현상이 증가하기 때문입니다.

아이들러의 장력을 느슨하게 하세요

대부분의 압출기 구성에는 필라멘트를 호브드 기어나 볼트에 끼워 고정하는 장력을 조절할 수 있는 아이들러가 있습니다. 이 장력은 필라멘트 갈림을 방지하고 적절한 양의 재료가 압출기를 통해 밀려나오도록 하는 데 필요합니다.

적절한 장력이 필요하지만 너무 과하면 아이들러가 너무 조여질 수 있습니다. 너무 조이면 필라멘트가 눌려 납작해져 공급이 어려워질 수 있습니다. 재료가 너무 두꺼워져 공급되지 않으면 히트 크립과 유사한 문제가 발생하거나 필라멘트가 갈려나가거나 압출기 모터 스킵이 발생할 수 있습니다.

토크가 충분치 않은 모터에서 지나치게 강하게 집게질하면 접촉 지점에서 스킵을 유발할 수 있습니다. 단단한 아이들러는 필라멘트를 잘 잡아주지만, 특히 비기어드 구성에서는 압출기 모터가 회전하기 더 어렵게 만듭니다.

아이들러 장력이 매우 강하고 스테퍼가 스킵한다면 약간 느슨하게 해보세요. 불행히도 Ender 3 같은 저가 기계에 기본으로 붙어 있는 형편없는 플라스틱 압출기들은 이 장력을 조절할 방법이 없습니다. 아이들러 장력을 줄이려면 스프링을 잘라내거나 다른 스프링을 사용해야 하는데, 이렇게 하면 아이들러가 너무 느슨해질 위험이 있습니다. 너무 느슨하면 호브드 기어나 볼트가 필라멘트에서 미끄러져 언더 익스트루전(under extrusion)이 발생할 수 있습니다.

필라멘트 경로가 막히지 않았는지 확인하기

필라멘트 경로가 깨끗한지 확인하는 첫 단계는 노즐 막힘과 핫엔드 잔류물을 점검하는 것입니다. 배럴 내부가 오래된 재료와 이물질로부터 깨끗한지 확인하세요. 통풍이 잘 되는 곳에서 오래된 플라스틱을 토치로 제거할 수 있습니다.

오래된 재료와 이물질 외에도 필라멘트가 압출기로 공급되기 전에 지나가는 실제 경로를 말하는 것입니다. 3D 프린팅된 캐리지(캐리어)가 휨이 있거나 공차가 맞지 않으면 필라멘트가 원활하게 통과하지 못할 수 있습니다. 필라멘트가 배럴로 내려가도록 하기 위해 필요한 큰 방향 전환은 재료 공급을 더 어렵게 만듭니다. 스풀이나 압출기로 이어지는 경로의 저항도 문제를 일으킵니다.

더 엄격한 공차와 더 깨끗한 경로를 가진 새로운 압출기 부품을 출력(또는 구매)해야 할 수 있습니다. 이것이 바로 공차가 엄격한 신뢰할 수 있는 제조업체의 핫엔드를 구매해야 하는 또 다른 이유입니다.

올-메탈 핫엔드는 테플론(PTFE) 튜브 없이 가열이 가능하게 합니다. PTFE 튜브는 많은 가열 과정에서 변형되어 필라멘트 경로를 막을 수 있습니다.

압출기를 분해하여 그 통로를 막는 것이 없는지 확인하세요. 보이지 않는 깨진 필라멘트 조각이 재료가 원활히 통과하는 것을 방해할 수 있습니다.

PTFE 튜브를 끝까지 밀어 넣으세요

올-메탈이 아닌 기본 핫엔드를 사용 중이라면 PTFE 튜브가 히터 블록까지 끝까지 밀려 들어가 있는지 확인하세요. 히터 블록과 튜브 사이에 틈이 있다면 적어도 경미한 막힘을 일으키고 압출기 스킵을 악화시킬 것입니다. 올-메탈 핫엔드에서는 이 문제가 발생하지 않습니다.

적절한 기어비의 압출기로 업그레이드하세요

대부분의 저가 기계에 기본으로 제공되는 압출기를 좋아하지 않습니다. 이들은 적절한 기어비가 없기 때문입니다. 즉 압출기가 1:1 기어비를 가지고 있어 모터에 기계적 이점을 제공하지 않습니다. 스테퍼 모터의 각 회전은 필라멘트를 밀어내는 톱니 기어의 회전과 1:1로 직접 연결됩니다. 일부 Creality 기계에 있는 금속 듀얼 드라이브 압출기도 기계적 이점을 갖지 않아 여전히 모터 스킵을 유발할 수 있습니다. 다행히도 최신 프린터는 더 나은 압출기를 기본으로 제공하기 시작했지만, 오래된 기계들은 확실히 그렇지 않았습니다.

매우 작은 노즐로 인쇄하거나 빠르게 인쇄하려는 경우 거의 확실히 기어비가 있는 압출기가 필요합니다. 기본 설정과 부품으로 인쇄해도 저가 기계에 기본 제공되는 단순한 압출기에서는 여전히 모터 스킵이 발생할 수 있습니다.

기어드 압출기로 교체할 경우 E-스텝을 변경해야 합니다. 기어비가 높아지면 동일한 양의 재료를 압출하기 위해 스테퍼 모터가 더 많이 회전해야 합니다.

매우 큰 노즐 직경을 사용 중이라면 핫엔드를 업그레이드하세요

1mm 같은 매우 큰 노즐 직경을 사용하면 재료가 적절한 점도에 도달하기 어려워 매우 느리게 인쇄하지 않는 한 문제가 됩니다. 이는 노즐을 통해 훨씬 더 많은 부피의 재료를 밀어내기 때문입니다. 이러한 큰 노즐 직경으로 적절한 인쇄 속도를 내고 싶다면 Volcano 핫엔드 같은 것을 원하게 될 것입니다.

노즐 막힘과 압출기 모터 스킵을 해결하기 위한 요약

• 첫 레이어가 빌드 플레이트에 너무 가깝지 않은지 확인하세요.

• 출력 속도를 줄이세요(인쇄 중 노브로 수동 조정 가능) — 압출기 모터 스킵(압출기에서 딸깍거리는 소리 나는 문제)

• 필라멘트의 습기가 너무 많은지 건조시키거나 새 스풀로 교체해 확인하세요.

• 압출 온도를 약간 높여 인쇄하세요.

• 압출기 아이들러의 장력을 느슨하게 하세요.

• 깨끗하고 직선에 가까운 필라멘트 경로를 확보하세요. 필요하면 Thingiverse에서 더 적합한 압출기 캐리지(또는 재출력)를 찾으세요. 핫엔드와 압출기 둘 다 분해하여 이동을 방해하는 것이 있는지 확인하세요.

• 스테퍼의 전류가 제한에 도달하지 않았고 과열이 없다면 전류를 증가시키세요. 스테퍼에 공급되는 전력이 부족하면 확실히 스킵이 발생합니다.

• 업그레이드된 압출기 없이 0.4mm보다 작은 노즐을 사용 중이라면 노즐 직경을 늘리세요.

• 오래된 프린터라면 기어비가 높은 압출기로 업그레이드하세요. 과거 저가 기계에 기본으로 붙어 있던 형편없는 압출기들은 일을 제대로 하지 못합니다. E3D, Bondtech, BIQU, DropEffect 등 많은 선택지가 있습니다. E3D의 오래된 Titan 압출기조차도 적절한 기어비를 가지고 있어 스테퍼 스킵 문제를 크게 줄여줍니다.

• 아주 천천히 인쇄하고 싶지 않으며 더 큰 직경 노즐을 사용 중이라면 핫엔드를 업그레이드하는 것이 좋습니다. 큰 노즐 직경은 Volcano 핫엔드나 유사한 경쟁 제품을 필요로 합니다.