DVD 드라이브로 3D 프린터 만들기 - 1부

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사용하지 않는 DVD 드라이브(ODD)로 소형 3D 프린터를 만들어 봤습니다.


이번 만들기는 할 말이 많아서 총 4부로 나누어 글을 작성했습니다.
1부 - 제작 동기, 참고 자료 조사, 필요한 부품과 재료 정리, 부품과 재료 준비
2부 - 설계
3부 - 부품 제작과 조립
4부 - 전체 조립, 작동 시험, 제작 후기

▉  제작 동기

세상의 많은 만들기 중, 가장 재미있는 만들기는 무언가를 자동으로 제작하는 장치를 만드는 거죠.
자동 제작 장치로 대표되는 것이 NC공작기계에요.

소형 NC공작기계를 처음 봤을 때, 직접 만드는 것이 가능하겠다는 생각을 했어요.
정말 만들어 보려고 NC공작기계에 대한 자료를 찾아서 장치의 구조와 작동 방식을 공부했어요.
하지만 자금과 공간의 부재로 시간만 보내다, 3D 프린터를 알게 됐어요.
그 후에는 3D 프린터에 대해서 공부를 했어요.
3D 프린터가 NC공작기계와 여러모로 비슷해서 구조와 작동 방식을 쉽게 이해할 수 있었어요.

3D 프린터를 직접 만들기 전에 Creality3D Ender-3를구입하게 됐어요.
3D 프린터도 직접 만들고 싶었지만 Ender-3가 매우 싸게 판매되고 있었어 그냥 샀어요.
Ender-3를 직접 다루면서 3D 프린터에 대한 이해가 더욱 깊어졌어요.

Ender-3를 쓰면서 더 좋은 3D 프린터를 만들고 싶은 욕심이 생겼어요.
더 크고 기능이 많은 자작 3D 프린터를 만들고 싶었지만, 경험과 작업 공간 부족으로 작은 것부터 만들어 보기로 했어요.

▉  참고 자료 조사

인터넷에서 DIY 3D Printer를 검색하면, 전 세계의 능력자들이 만든 3D 프린터를 확인할 수 있어요.
제작 방법이 자세히 설명된 것도 많아서, 똑 같은 재료만 있다면 똑 같이 만들 수 있어요.

Ender-3를 사용하면서 3D 형상 파일을 공유하는 웹사이트인 Thingiverse에 자주 들려요.
거기서 마음에 쏙 드는 자작 3D 프린터를 보게됐어요.
그건 BLV mgn Cube인데, 상용품보다 더 완벽해 보였어요.
기능적인 것도 좋았지만 외형이 예뻐서 맘에 들었어요.

https://www.thingiverse.com/thing:3382718

처음 이 걸 봤을 땐 작업 여건을 고려하지 않고 이걸 만들려고 재료 견적을 내봤어요.
며칠을 그러다가 500x500x600mm 크기의 장비를 당장은 만들 수 없음을 깨닫게 됐어요.
다음에 실력을 쌓아 조건이 되면 도전하기로 했어요.

틈틈이 인터넷에서 자작 3D 프린터를 검색했어요.
그러다 버려진 ODD로 소형 3D 프린터를 만든 걸 보게 됐어요.
EWaste 60$ 3DPrinter는 표준 CD/DVD 드라이브에 들어 있는 스텝모터로 3D 프린터를 만든 거에요

EWaste 60$ 3DPrinter

이거라면 당장 만들 수 있겠다 싶어 작업에 들어 갔어요.

▉  필요한 부품과 재료 정리

EWaste 60$ 3DPrinte 제작 과정을 꼼꼼히 보면서 필요한 부품과 재료를 정리했습니다.
보유 중인 것과 구입할 것 그리고 직접 만들 것을 나눠 봤습니다.
구입할 것은 빨간색, 직접 만들 것은 파란색으로 표시했습니다.
나머진 보유 중인 것입니다.
  • XYZ축 스템모터와 슬라이더
  • 핫엔드(핫엔드 세트, 팬쿨러, 팬덕트)
  • 익스트루더(익스트루더 부속품, 익스트루더 기어, 베어링, 용수철, 피팅, 스텝모터)
  • 제어보드(램프스 보드, 아두이노 메가, 스텝모터 드라이버)
  • 영점스위치(마이크로스위치, 영점스위치 브라킷)
  • 테프론 튜브
  • 기계 구조물(골격 구조물, 슬라이더 브라킷)
  • 작업대(작업판, 작업대 브라킷, 용수철)
  • 필라멘트롤 홀더(홀더, 베어링)
  • 전원공급기
  • 전선
  • 나사, 볼트, 너트
직접 만들 부품 중에 골격 구조물은 다른 부품과 비교해서 매우 큽니다.
대부분의 부품을 FreeCAD로 설계해서 Ender-3로 뽑을 계획이지만, 골격 구조물은 너무 크서 Ender-3로 뽑는 것이 비효율 적이라 생각했습니다.
그래서 시간, 전기, 필라멘트를 아끼려고 골격 구조물은 포멕스로 만들기로 했습니다.

▉  부품과 재료 준비

▋  구매 물품

국내 판매처를 열심히 뒤쳐서 필요한 부품을 싸게 구입했습니다.
배송비를 빼고 총 구입 비용은 26,750원입니다.
싸고 작은 것은 여러 개 구입해서, 제작에 사용된 재료보다는 비용이 조금 더 들었습니다.

구입한 물품 목록

▋  XYZ축 스텝모터와 슬라이더

안 쓰는 DVD 드라이브 3개를 분해해서 스텝모터와 슬라이더를 준비했습니다.
처음 분해한 3개의 슬라이더 형태가 달라서, 똑 같은 것을 준비하려고 2개를 더 분해했습니다.
형태가 다른 슬라이더를 사용하면 설계가 어려워집니다.

DVD 드라이브 외장 케이스를 열어서 슬라이더를 분해합니다.
ㅁ자 모양의 철판이 중요한 슬리이더고 나머지는 필요가 없습니다.

DVD 드라이브 내부에 있는 슬라이더 분해

슬라이더에서 필요없는 부속품을 떼고 돌출된 부분을 제거합니다.
핫엔드나 슬라이더 마운트가 연결될 수 있도록 포멕스를 단단히 붙입니다.

다른 부품과 연결이 가능하게 된 슬라이더

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