레이어 쉬프트

레이어 쉬프트는 출력물이 전반적으로는 괜찮아 보이지만 하나 이상의 레이어가 X축 또는 Y축 방향으로 어긋나 보이는 현상을 말합니다. 레이어 쉬프트는 느슨한 전선처럼 단순한 문제일 수도 있고 스테퍼 모터 풀리가 제대로 작동하지 않는다는 것을 알아내기 힘든 문제일 수도 있습니다.

이로 인해 한 번 또는 여러 번의 레이어 쉬프트가 발생한 출력물이 나올 수 있습니다.

단일 레이어 쉬프트

이 문제는 일반적으로 여러 레이어가 쉬프트된 출력물보다 진단하고 고치기 더 쉽습니다.

출력 중 장애물

단일 레이어 쉬프트의 가장 일반적인 원인은 출력 과정 중에 장애물이 있었기 때문입니다. 이는 엉킨 필라멘트나 너무 빽빽하게 감긴 필라멘트, 또는 축의 정상적인 이동을 방해하는 전선 때문일 수 있습니다. 큰 출력물에서 작은 출력물보다 이러한 현상이 더 자주 발생하는 것을 볼 수 있습니다.

출력을 시작하기 전에 프린터 경로가 깨끗한지 확인하고, 모든 전선과 코드가 출력 영역 전체를 이동할 때 방해가 되지 않도록 정리하세요. 필라멘트가 스풀에 단단히 감겨 있고 엉키지 않도록 유지하세요. 출력 중 스풀이 풀리는 경우에는 테플론(PTFE) 튜브를 사용해 프레임에 가능한 단단히 장착해주면 도움이 됩니다.

모든 코드와 전선을 압착끈(zip tie)으로 고정하여 툴패스의 방해가 되지 않게 하세요. 익스트루더나 빌드 플레이트의 경로를 막는 무엇이든 스테퍼 모터보다 강하면 스텝 누락(skip)을 일으켜 최소 한 번의 레이어 쉬프트를 초래합니다.

엔드스톱이 잘못된 위치에 있거나 프레임이 제대로 설정되지 않음

큰 물체를 출력하는데 전체 출력 영역이 제대로 설정되지 않은 경우 단일 레이어 쉬프트 문제가 발생할 수 있습니다. 슬라이서 설정에서 기계 치수가 프린터의 실제 치수와 일치하지 않으면 기계는 실제보다 더 멀리 출력할 수 있다고 판단합니다. 익스트루더나 베드가 최대 빌드 영역에 닿을 때 스테퍼가 스킵하고, 프린트는 도구 경로를 전부 이동했다고 가정하고 계속 진행됩니다.

모든 것이 제대로 설정되었는지 확인하려면 프린터를 홈(homing)하세요. 프린터가 홈 위치로 가서 빌드 플레이트의 모서리 끝까지 이동하면(센터 홈인 프린터는 중심까지) 대부분 올바르게 설정된 것입니다.

머신을 홈했을 때 빌드 플레이트 앞이나 옆(홈 설정에 따라)에 접근 가능한 출력 영역이 남아 있으면 빌드 영역 전체를 사용할 수 없습니다.

X 또는 Y 엔드스톱이 단지 잘못된 위치에 있는 경우에는 약간 위치를 조정하면 쉽게 고칠 수 있습니다. 엔드스톱이 기계에 고정되어 있다면 프레임 자체가 제대로 설정되지 않았을 수 있습니다. 베드를 고정하고 있는 T-너트를 조절해 올바른 홈 위치가 될 때까지 슬라이드시킨 다음 다시 조여서 흔들리지 않도록 하세요. 프린터가 빌드 영역 전체를 활용하려면 올바른 위치에서 홈하도록 해야 합니다. 작은 출력물에서는 문제가 드러나지 않다가 큰 G코드를 사용하면 알게 되는 경우가 많습니다.

최근에 핫엔드 구성을 교체한 경우에도 이 문제가 발생할 수 있습니다. 프린터는 기본(스톡) 핫엔드를 기준으로 최댓값을 맞추도록 설계되어 있으며, 새 핫엔드나 마운트가 노즐을 스톡 위치에서 어느 방향으로든 이동시키면 프린터의 최대 빌드 영역에 더 이상 도달할 수 없습니다. 이 경우 엔드스톱을 재배치하거나 슬라이서에서 빌드 볼륨을 조정해야 합니다. 그렇지 않으면 실제로 출력할 수 있는 것보다 더 큰 모델을 출력할 수 있다고 착각하여 단일 또는 여러 레이어 쉬프트가 발생합니다.

G코드 또는 모델의 오류

파일이 손상되거나 잘못 내보내진 경우가 있습니다. 슬라이서에서 모델을 레이어별로 확인하여 구멍이나 누락된 벽(wall)이 있는지 확인하세요. 또한 Cura나 옛 버전의 Netfabb 같은 소프트웨어에서 실제 오류를 검사하세요.

G코드 자체가 손상될 수도 있습니다. 흔한 경우는 아니지만 아무리 해도 제대로 출력되지 않는 경우가 있었습니다. 이는 파일이 완전히 저장되기 전에 전송했을 때 주로 발생합니다.

이 문제는 진단하기 훨씬 어렵지만, 재출력했을 때 동일한 위치에서 반복적으로 레이어 쉬프트가 발생한다면 재슬라이스(reslice)하고 파일을 다시 업로드할 가치가 있습니다. 단순한 장애물 때문에 발생했다면 동일한 위치에서 반복적으로 쉬프트가 발생할 가능성은 매우 낮습니다.

SD 카드도 손상될 수 있습니다. 문제가 계속된다면 SD 카드를 포맷하거나 새 카드를 사용해 보세요.

레이어 높이가 너무 두꺼움 – combing(콤빙) 끄기/인필에 lines(선) 사용

표준 노즐 크기와 레이어 높이로 작업할 때는 문제가 되지 않지만 0.4mm 이상의 레이어 높이를 사용할 때 문제가 될 수 있습니다. SuperVolcano를 1.4mm 노즐과 1mm 레이어 높이로 테스트했을 때 제 노즐이 이동 중에 이전에 놓인 인필을 끌고 지나갔습니다.

콤빙을 끄면 핫엔드가 매 이동 후 Z-hop을 하여 해당 인필을 피할 수 있었습니다. 또한 동일한 문제를 피하기 위해 삼각형 인필에서 선형 인필(lines)로 변경했습니다. 이를 하지 않으면 노즐이 인필에 닿아 스테퍼 모터가 스킵하여 레이어 쉬프트가 발생했습니다.

여러 레이어 쉬프트

벨트가 너무 느슨함 (또는 너무 팽팽함)

많은 기계의 벨트 하니스는 자주 출력하면 느슨해지도록 설계되어 있습니다. 일부 저가형 기계 하니스는 벨트를 지퍼타이로만 고정하는 경우도 있으며 다행히 요즘에는 이전만큼 흔하지는 않습니다.

느슨한 벨트는 미끄러짐과 과도한 유격을 초래합니다. 무거운 베드가 빈번히 앞뒤로 움직이는 경우(Y축에서 빈번한 레이어 쉬프트가 발생)를 훨씬 자주 볼 수 있는 매우 흔한 문제입니다.

X 및 Y 캐리지의 벨트가 매우 팽팽한지 확인하세요. 과도하게 조일 수는 있지만 경험상 느슨한 벨트가 너무 팽팽한 벨트보다 훨씬 더 흔합니다. 벨트가 너무 팽팽하면 바인딩(binding)이 발생할 수 있고 고스팅(ghosting) (해당 페이지에서 다룬 바와 같이).

캐리지용으로 조절 가능한 벨트 텐셔너를 출력하는 것이 현명합니다. 시간이 지나며 느슨해질 때 쉽게 조일 수 있게 해주며, 그렇지 않으면 분해해야 할 수도 있습니다. 다행히 Ender 3 V2 같은 프린터는 기본으로 벨트 텐셔너가 제공되지만, 만약 없다면 추가하는 것을 권장합니다.

벨트가 적절히 팽팽한지 판단하는 특정한 수치는 없습니다. 일반적으로 처짐이 없고 손으로 눌렀을 때 탄력이 있는 정도를 원하는데, 벨트가 늘어나거나 전혀 여유가 없다면 너무 팽팽한 것입니다.

베드 코너를 최대한 조임

특히 베드 레벨러를 사용하지 않는 경우 생각보다 훨씬 자주 발생합니다. 레벨을 맞추려다 한두 개 이상의 코너를 과도하게 조일 수 있습니다. 코너를 최대로 스프링처럼 조여두면 시간이 지나며 금속 플레이트가 휘어질 수 있으므로 그렇게 해서는 안 됩니다. 이러한 휨은 문제를 더욱 악화시킵니다.

프린터 전원을 끄고 스테퍼 모터 비활성화 상태에서 Y 캐리지를 수동으로 움직여 보면 문제가 있음을 알 수 있습니다(카르테시안 설정의 경우). 하나 이상의 코너가 과도하게 조여져 있으면 베드를 움직이기 어렵습니다.

먼저 모든 코너를 풀어 스프링의 장력이 균등하게 약하게 되도록 초기화하는 것을 권장합니다. 그 후 베드가 훨씬 더 쉽게 움직인다면 이것이 원인일 가능성이 큽니다. 노즐과 베드 사이의 X방향 거리를 확인하여 Z 로드를 평행하게 맞추세요. 프린터에 듀얼 Z 리드스크류가 있다면 한 쪽을 고정한 채 다른 쪽을 돌려 X 캐리지를 수평으로 맞추면 됩니다.

그 다음에야 베드 레벨을 위해 코너를 조정해야 합니다. 금속 플레이트가 심하게 휜 경우 어떤 코너는 아무리 시도해도 평탄하지 않을 수 있으며 이 경우 새 금속 플레이트가 필요합니다. 베드 레벨러가 도움이 될 수는 있지만 근본 해결은 플레이트 교체입니다. 코너를 오래 과도하게 조여두지 마세요. 시간이 지나며 물체가 휘어질 수 있는 압력을 서서히 가하게 됩니다. 두꺼운 1/4인치 유리 빌드 플레이트를 사용하면 이 문제가 덜 발생합니다. 빌드 플레이트가 평탄할수록 이 문제를 피하기가 더 쉽습니다.

로드 건조 또는 베어링 파손

대부분의 프린터는 캐리지에 자체 윤활 베어링을 사용하지만 빈번한 사용으로 건조해질 수 있습니다. 이는 Prusa와 같이 스무스 로드를 사용하는 프린터에 해당합니다. 기계가 꺼져 있고 스테퍼 모터가 비활성화된 상태에서 X 또는 Y 축을 수동으로 움직이기 어렵다면 로드가 매우 건조하거나 베어링이 파손되었는지 확인하세요. 베어링이 파손되었다면 교체가 쉽고, 건조한 로드는 화이트 리튬 그리스로 처리할 수 있습니다. 또한 베어링 마모로 로드에 흠집이 있는지 확인하세요. 로드가 심하게 긁혔다면 로드 자체도 교체해야 할 수 있습니다.

스무스 및 스레드 로드에 소량의 화이트 리튬 그리스를 바르고 캐리지를 여기저기 움직여 그리스가 퍼지게 하세요. 축의 움직임이 현저히 부드러워지면 여러 레이어 쉬프트 문제를 해결했을 가능성이 있습니다.

리튬 그리스를 재도포하고 로드/베어링의 저항을 점검하는 것은 레이어 쉬프트 여부와 관계없이 일관된 깨끗한 출력을 위해 좋은 유지보수 방법입니다.

Ender 3 같은 알루미늄 익스트루젼 위를 굴러가는 롤러가 있는 프린터의 경우, 롤러가 프레임에 너무 단단히 고정되지 않았는지 확인하세요. 롤러가 너무 느슨한 경우가 더 흔하지만, 롤러가 너무 단단히 조여져 움직임을 감소시키면 약간 풀어주어야 합니다.

이 롤러는 한 쪽 롤러에 있는 너트로 고정되어 있습니다. 이 너트는 시계 방향으로 돌리면 조이고 반시계 방향으로 돌리면 풀리는 식이 아닙니다. 대신 너트의 한쪽 방향은 캐리지를 느슨하게 하고 반대 방향은 캐리지를 조이게 합니다. 따라서 너트를 360도 돌리면 다시 원래 위치로 돌아옵니다. 롤러가 너무 단단히 고정되어 있으면 너트를 90도 돌려서 테스트해 보세요. 롤러가 자유롭게 회전하도록 놔두고 싶지는 않으므로 유격은 없어야 하지만 부드럽게 굴러갈 정도로는 풀어져야 합니다.

휘어진 로드

특히 얇은 5mm 스레드 Z로드는 시간이 지나며 휘어질 수 있습니다. 휘어진 로드는 캐리지나 베드가 그 휨을 지날 때 하나 이상의 레이어 쉬프트를 유발할 수 있습니다.

어떤 로드든 휘어진 것을 발견하면 즉시 교체하세요.

가속 또는 속도가 너무 높음

주어진 속도에서 모터의 토크는 주어진 가속률과 최대 속도에서 캐리지를 가속/감속하는 데 필요한 힘보다 커야 합니다. 모터가 해당 속도나 가속에서 공급할 수 있는 토크보다 더 높은 토크가 필요하면 모터가 스킵하여 레이어가 쉬프트됩니다.

대부분의 프린터는 LCD 화면에서 가속 설정을 제공하지 않지만 일부는 제공합니다. 그러나 이제는 슬라이서에서 가속 설정을 편집하는 것이 훨씬 쉽습니다. 대부분의 슬라이서(예: Cura)는 “Speed” 섹션에서 가속을 편집할 수 있습니다. 카르테시안 머신에서는 이 값을 1000을 넘기지 않는 것이 일반적입니다.

최근 Bambu Lab 등에서 나오는 고속 프린터와 같은 예외도 있습니다. 하지만 이러한 고속 기계를 가지고 있지 않다면 1000을 넘기지 않는 것을 권장합니다. CoreXY 및 델타 머신은 제작 품질에 따라 훨씬 더 높은 값을 처리할 수 있습니다. 수동으로 이 값을 낮춰보고 도움이 되는지 확인하세요. CoreXY는 카르테시안보다 더 높은 가속을 견딜 수 있어(비-Bambu Lab CoreXY의 경우 대략 1000~1500 사이로 설정), 델타 머신은 큰 문제 없이 최대 3000까지 처리할 수 있습니다. Voron 빌드나 최신 Bambu Lab 같은 프린터처럼 프린터가 감당할 수 있다는 것을 확신한다면 이 수치에서 더 올릴 수도 있습니다.

스테퍼가 여전히 스킵함

스테퍼가 여전히 스킵한다면 모터 자체가 고장났거나 배선 문제일 수 있습니다. 스테퍼에서 보드로 가는 각 전선의 연결 상태를 확인하세요. 어딘가에 단선이 있으면 교체하거나 잘라내어 재배선해야 합니다. 때때로 한 가닥의 전선이 연결되어 있다가 특정 움직임에서 마모되거나 손상되어 연결이 끊어질 수 있습니다. 이 경우 스테퍼 모터가 제대로 회전하지 않다가 전선의 연속성이 다시 생기면 정상적으로 회전합니다. 스테퍼에서 보드로 가는 모든 전선이 연속성을 갖는지 확인하세요.

스테퍼나 드라이버 자체가 오작동할 수 있으니 연결을 다른 축으로 바꿔 해당 축을 움직일 때도 모터가 스킵하는지 확인해 보세요. 만약 그렇다면 스테퍼를 교체하여 레이어 쉬프트 및 스킵 문제를 해결하세요. 스테퍼 드라이버가 오작동이라면 이를 교체할 수 있습니다. Ender 3와 같이 스테퍼가 통합된 프린터의 경우 불행히도 보드 전체를 교체해야 할 수 있습니다. 이 경로를 택하기 전에 스테퍼 드라이버인지, 단순한 스테퍼 문제 또는 연속성 문제인지 반드시 확인하세요.

문제가 갑자기 생긴 경우 펌웨어를 재플래시하거나 공장 설정으로 되돌리는 것도 고려할 가치가 있습니다. Ender 3 V2 같은 기기에서는 펌웨어 플래싱이 훨씬 쉬워졌습니다. 해당 기기의 보드와 프린터에 맞는 최신 펌웨어를 Creality에서 찾아 .BIN 파일을 다운로드하고 압축을 풀어 SD 카드에 .BIN 파일을 넣습니다. 프린터를 끄고 SD 카드를 넣은 다음 켜면 프린터가 최신 펌웨어로 플래시됩니다. 이때 E-steps 같은 변경 사항은 공장 설정으로 돌아가니 주의하세요. 이 방법은 최신 프린터(예: Ender 3 V2)에서만 가능하며 구형 버전 1에서는 불가능합니다. 버전 1의 경우 부트로더를 설치해야 하며, 온라인에 관련 튜토리얼이 있습니다.

저품질 또는 마모된 풀리

모터용 풀리는 벨트를 올바른 스텝 수만큼 움직이기 위해 뚜렷한 날카로운 이(톱니)와 적절한 간격을 가져야 합니다. 또한 풀리는 스테퍼 모터 샤프트에 단단히 고정되어야 하며, 여기서 미끄러짐이 발생하면 레이어 쉬프트가 발생합니다.

값싼 풀리를 구매했거나 풀리의 홈이 마모된 것을 발견하면 업그레이드하여 새 세트를 구매하세요. 알루미늄이나 스테인리스 스틸로 만든 제품을 선택하세요. 이런 작은 부품은 가격 차이가 크지 않으면서도 큰 차이를 만듭니다. 새 풀리를 구매할 때는 이 수가 올바른 치아 수인지 확인하세요. 잘못된 치아 수의 풀리로 교체하면 부품 치수가 크게 어긋나거나 추가적인 레이어 쉬프트를 유발할 수 있습니다.

풀리가 스테퍼 모터 샤프트에 단단히 고정되어 있는지 확인

스테퍼 모터 풀리는 그럽 스크류(grub screw, 세트 스크류)로 스테퍼 샤프트에 고정됩니다. 이 세트 스크류가 풀리를 단단히 고정하지 않으면 스테퍼 모터가 회전해도 풀리가 회전하지 않거나 가끔씩 약간 미끄러질 수 있습니다. 이는 프린터는 이동 중이라고 인식하지만 벨트가 돌지 않거나 올바른 양만큼 돌지 않는다는 뜻입니다.

그럽 스크류가 풀리를 스테퍼 샤프트에 단단히 고정하고 유격이 전혀 없는지 확인하세요. 조여도 여전히 유격이 있다면 그럽 스크류를 교체하거나 풀리 자체를 교체하여 가능한 한 단단히 고정되도록 하세요.

베드가 너무 무거움

드라이버가 적절한 전류를 공급하고 모든 부품이 윤활되어 있다면 보통 문제되지 않지만, 비정상적으로 무거운 베드를 사용하는 경우 Y축에서 쉬프트가 발생할 수 있습니다(카르테시안 머신의 경우 — CoreXY에서는 발생하지 않아야 합니다). 많은 배선과 추가 장치가 얹힌 1/4인치 두께 유리 베드 같은 실험적 베드를 사용하면 이 축이 레이어 쉬프트 없이 움직이기 어려울 수 있습니다.

이 문제는 빌드 플레이트를 더 가벼운 것으로 교체하거나 Y 스테퍼 모터의 VREF를 확인해 충분한 전류가 공급되는지 확인해야 합니다. VREF가 올바른 것을 확인했음에도 문제가 있다면 가벼운 빌드 플레이트로 교체하거나 더 강력한 Y 스테퍼 모터로 교체해야 합니다.

이 문제는 오랫동안 저희에게 거의 문제가 되지 않았으므로, 이것이 원인이라고 생각하기 전에 스테퍼 모터 비활성화 상태에서 빌드 플레이트가 자유롭게 움직이는지 확인하세요.

프린트와의 충돌

레이어 쉬프트의 덜 흔한 문제로 프린터 헤드가 방금 출력한 레이어에 부딪히는 경우가 있습니다. 이로 인해 모터가 스킵하고 출력이 그 지점에서 계속 진행됩니다. 이 경우 출력물이 빌드 플레이트에서 떨어질 가능성이 더 크지만, 부품이 빌드 플레이트에 매우 잘 붙어 있다면 레이어 쉬프트를 유발할 수 있습니다.

이 현상은 매우 낮거나 매우 높은 레이어 높이에서 과다 압출(over-extrusion)으로 인해 강한 베드 접착력과 함께 발생하는 경우가 많습니다.

레이어 높이보다 큰 Z-hop을 추가하고 핫엔드가 단단히 조립되어 과다 압출로 인해 흐르지 않도록 하며, 슬라이서 설정에서 이동 시 프린터 헤드가 이미 출력된 부품을 피하도록 설정하세요. 앞서 언급한 것처럼 매우 큰 레이어 높이로 출력할 때는 인필 패턴을 조정하고 콤빙을 끌 필요가 있습니다.

저가형 기계에는 Z-hop을 권장하지 않으므로 먼저 슬라이서에서 '이동 시 출력된 부품 피하기(Avoid printed parts when traveling)' 옵션을 사용해 보세요. 그래도 노즐이 출력물에 닿는다면 Z-hop을 추가해 볼 수 있습니다.

Z-워블(Z-wobble)

어떤 사람들은 Z-워블을 레이어 쉬프트의 범주에 넣기도 하지만 저희는 별도의 카테고리로 분류합니다. Z축에서 출력물이 흔들리거나(끝없이 아주 작은 레이어 쉬프트가 발생하는 경우) 이러한 현상이 있다면Z-축 워블” 페이지를 반드시 읽어보시길 권합니다.