글쓰는 엔지니어

#Cremaker에서 #3D 프린터를 구입한지 1주일 만에 히팅베드가 정상 동작을 하지 않았습니다. 그래서 크리메이커에 연락을 하였습니다. 크리메이커 A/S 담당하시는 분께서 증상을 듣고 바로 히팅베드를 제어하는 MOSFET에 문제가 있는 것으로 추정하였습니다. 제어보드를 크리메이커로 보내주면 친절하게도 A/S 해 주신다고 하였습니다. 보드를 크리메이커로 보내고 제가 다시 보내면 며칠이 지날 것 같아 MOSFET만 저에게 보내주면 제가 교환하겠다고 하니 택배로 저에게 MOSFET을 3개나 보내 주셨습니다. 아마도 노즐에 사용되는 MOSFET도 함께 교환하라고 보내주신 것 같습니다. 여분은 잘 보관했다가 사용하도록 하겠습니다.^^

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"히팅베드 고장 증상"

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히팅배드의 고장 증상을 정리해보겠습니다. 처음 3D프린터를 구입해서 #서울송파교육장에서 테스트할 때는 잘 되다가 집에 가져와서 TEST로 프린팅을 할 때부터 증상이 나타났습니다. 교육장에서 프린트할 때는 5분 정도만 테스트로 프린팅을 해 본 것이라 고장 증상을 발견 못했을 수도 있고 집으로 가져오는 도중에 MOSFET에 정전기 같은 것이 인가되었을 수도 있겠네요. 집에 와서 프린트 시작 후 7~8분 정도까지는 프린터가 잘 동작하다가 히팅베드 설정온도 58도를 넘어서 59 --> 60 --> ... --> 70도 정도까지 올라가다가 온도가 40도까지 떨어지면 LCD에 Thermal Runaway 메시지를 나타내며 에러가 발생했습니다. 프린터기를 좀 식히고 나서 다시 동작시키면 2번 정도에 1번 정도는 프린팅을 성공하는 경우도 있었지만 나머지 1번은 Thermal Runaway가 발생하더군요. 원인을 못 찼고 있다가 크리메이커에 연락하니 MOSFET에 문제가 있는 것 같다는 답변을 받았습니다. MOSFET이 배송되는 중간에도 무리해서 3D프린터 출력을 계속 시도했었는데 나중에는 히팅베드가 전혀 동작을 하지 않았습니다. 아마도 보드와 SMPS 사이에 연결된 커넥터가 타버려서 히팅베드에 전류가 흐르지 않았던 것 같습니다.

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MOSFET은 ST 사의 STP55NF06이고 60V에 최대 55A를 흘릴 수 있는 제품입니다. 발열과 관련 있는 Rds(on) 값은 0.018ohm으로 낮은 저항값은 아닌 것 같습니다. 10A만 흘려도 P=I^2*R이므로 P = (10)^2*0.018 = 1.8W를 정도의 열이 발생하겠네요. 전류가 높으면 열이 더욱 많이 발생하겠죠. 그래서 저는 기존에 달려있는 히트싱크를 떼어내고 제가 가지고 있던 큰 히트싱크로 MOFSET을 교환하면서 함께 변경했습니다. (히트싱크 사진은 다시 찍어서 올려보겠습니다.) Rds(on) 이 작은 MOSFET을 사용하면 발열이 적겠지만 MOSFET 가격이 더 비싸지겠죠.

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MOSFET 파트명: STB55NF06L

MOSFET 데이터시트: https://www.st.com/resource/en/datasheet/stp55nf06l.pdf

인두기를 이용해 MOSFET을 교환을 완료하고 전원을 켰습니다.

그런데 히팅베드가 여전히 동작하지 않네요. 그래서 커넥터를 살펴보니 아래처럼 커넥터가 타있었습니다. 아마도 히팅베드가 완전히 동작하지 않던 원인은  녹색 커넥터 맨 오른쪽 부분이 타버려서 그런 것 같습니다.

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 크리메이커에 다시 연락을 해야 하나 하다가 휴일 기간 동안 이것저것 뽑아보려고 긴급 처방을 했습니다. 해당 커넥터의 선을 빼서 아래처럼 보드에 바로 납땜했죠. 집에서 납땜을 하다 보니 도구도 없고 솔더링이 잘 안되네요. ㅎㅎ 커넥터는 단순하게 연결하는 역할만 하므로 아래처럼 직접 보드에 연결해도 무방해 보입니다. 시간 나면 깔끔하게 다시 솔더링 해야겠네요.

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긴장과 함께 다시 전원을 켜고 3D프린터를 동작시키니 히팅베드가 동작합니다. LED 깜빡이는 것 보고 임베디드 처음 입문하면서 LED 제어 성공할 때처럼 기분 좋았습니다. ㅎㅎ

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Thingivers에서 휴대폰 거치대를 다운로드해서 출력해보니 정상적으로 잘 출력됩니다. 이것 말고도 휴일 하루 동안 하루 종일 출력했는데 잘 동작하고 있습니다. 

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기존에 사용해본 로복스 제품보다 출력 품질면이나 가격 면에서 크리메이커 제품이 더 좋은 것 같습니다. 용돈 좀 더 모아서 1대 더 구입해야겠습니다. 사무실에 놓고 일하면서 하나둘씩 출력해 보려고요. 아무튼 이렇게 좋은 3D프린터를 만나게 된 것은 행운이라 생각합니다. 감사합니다.