3D 프린팅을 하다 보면 출력 도중 필라멘트 공급이 갑자기 중단되는 문제가 발생할 수 있습니다. 특히 스풀에 감긴 필라멘트가 서로 걸려 풀리지 않는 ‘필라멘트 꼬임(Tangling)’은 장시간 출력물을 실패하게 만드는 원인 중 하나입니다.
처음에는 정상적으로 출력되다가 몇 시간이 지난 뒤 갑자기 압출이 멈추는 경우도 있습니다. 익스트루더에서 필라멘트를 당기는 소리가 나지만 노즐에서는 재료가 나오지 않아 출력물이 허공에 출력되는 상황이 발생할 수 있습니다.
필라멘트 꼬임은 새 제품에서도 발생할 수 있지만, 사용 중 필라멘트 끝단을 놓쳐 다른 감김 아래로 들어가면서 발생하는 경우가 대표적입니다. 따라서 필라멘트를 교체하거나 보관할 때 끝단을 제대로 관리하는 것이 중요합니다.
이번 글에서는 필라멘트 꼬임이 발생하는 원인부터 예방 방법, 이미 꼬였을 때의 대처 방법까지 알아보겠습니다.
1. 필라멘트 꼬임은 왜 발생할까?
필라멘트는 하나의 긴 플라스틱 줄을 스풀에 감아 보관하는 구조입니다. 정상적인 상태에서는 스풀이 회전하면서 필라멘트가 한 줄씩 자연스럽게 풀려 나옵니다.
하지만 필라멘트 끝단이 다른 감김 아래로 들어가거나 스풀에서 풀린 부분이 교차하면, 필라멘트가 정상적으로 풀리지 않고 걸릴 수 있습니다.
필라멘트 끝단을 놓쳐 발생하는 교차 감김
필라멘트를 교체하거나 스풀에서 꺼낼 때 끝단을 놓치면 필라멘트가 느슨하게 풀릴 수 있습니다. 이때 풀린 끝부분이 스풀에 감긴 다른 필라멘트 아래로 들어가면 교차 지점이 만들어집니다.
평소에는 느슨하게 보일 수 있지만, 출력이 진행되면서 해당 부분을 풀어야 하는 순간 필라멘트가 걸릴 수 있습니다. 따라서 필라멘트를 꺼내거나 보관할 때는 끝단이 자유롭게 풀리지 않도록 계속 잡고 있는 것이 중요합니다.
스풀 권취 상태와 제품 상태 확인
새 필라멘트에서도 공급 문제가 발생할 수 있습니다.
다만 스풀에 감긴 모양이 조금 불규칙하다는 이유만으로 실제 꼬임이 있다고 판단할 수는 없습니다. 필라멘트가 다른 감김 아래로 교차했는지, 스풀 바깥쪽으로 이탈했는지, 스풀 자체가 정상적으로 회전하는지 확인해야 합니다.
Prusa의 공식 안내에서도 필라멘트 끝단이 다른 감김 아래로 들어가는 상황을 대표적인 꼬임 원인으로 설명하고 있습니다. 새 제품에서 반복적으로 같은 문제가 발생한다면 해당 부분을 확인하고, 제조사나 판매처에 문의하는 것도 방법입니다.
2. 왜 출력 중반에 갑자기 문제가 발생할까?
필라멘트 꼬임은 스풀의 현재 필라멘트 끝부분과 실제로 걸리는 위치가 다를 수 있기 때문에 출력 시작 직후에는 문제가 나타나지 않을 수 있습니다.
예를 들어 필라멘트를 스풀 깊숙한 곳에서 풀어내기까지 여러 바퀴가 남아 있다면, 교차 지점에 도달하기 전까지는 정상적으로 공급됩니다. 하지만 출력이 진행되어 교차된 부분을 풀어야 하는 순간 필라멘트가 걸리면서 공급이 중단될 수 있습니다.
문제가 발생하는 과정은 다음과 같습니다.
- 필라멘트 끝단이 다른 감김 아래로 들어가 교차 지점이 만들어집니다.
- 출력 초기에는 해당 위치까지 필라멘트가 풀리지 않아 정상적으로 작동합니다.
- 출력이 진행되면서 스풀이 회전하고 교차 지점에 도달합니다.
- 걸린 부분이 풀리지 않으면 스풀에서 필라멘트가 더 이상 공급되지 않습니다.
- 익스트루더가 필라멘트를 제대로 공급하지 못하면서 압출이 끊길 수 있습니다.
이처럼 꼬인 부분이 스풀 안쪽에 위치하면 몇 시간 동안 정상적으로 작동하다가 갑자기 문제가 발생할 수 있습니다. 꼬임이 심해지면 익스트루더에서 필라멘트를 당기는 소리나 기어가 헛도는 소리가 들릴 수 있고, 노즐에서는 재료가 나오지 않는 에어 프린팅 상태가 될 수도 있습니다.
다만 압출이 중단되는 원인이 항상 스풀 꼬임인 것은 아닙니다. 노즐 막힘이나 필라멘트 파손, PTFE 튜브의 꺾임 등도 함께 확인해야 합니다.
3. 필라멘트 꼬임을 예방하는 3가지 방법
필라멘트 꼬임을 예방하는 가장 기본적인 방법은 사용하지 않는 필라멘트 끝단이 자유롭게 풀리지 않도록 관리하는 것입니다.
필라멘트 끝단을 놓치지 않기
필라멘트를 스풀에서 꺼내거나 프린터에서 분리할 때는 끝단을 계속 잡고 있어야 합니다. 특히 필라멘트를 언로드한 뒤 스풀에 다시 감을 때 끝단이 손에서 빠지지 않도록 주의해야 합니다.
실수로 끝단을 놓쳐 필라멘트가 풀렸다면 무작정 다시 감기보다 느슨해진 구간을 확인하는 것이 좋습니다. 다른 감김 아래로 들어간 부분이 있는지 살펴보고, 교차가 발생했다면 해당 지점을 풀어낸 뒤 스풀에 다시 감아주세요.
스풀의 고정 구멍이나 필라멘트 클립 활용
출력이 끝난 필라멘트는 끝단이 풀리지 않도록 스풀에 고정해야 합니다. 일부 스풀에는 측면에 필라멘트 끝단을 끼울 수 있는 고정 구멍이나 슬롯이 있습니다.
사용하지 않을 때는 해당 부분에 끝단을 고정하면 필라멘트가 느슨하게 풀리는 것을 방지할 수 있습니다. 고정 구멍이 없거나 형태가 맞지 않는 경우에는 전용 필라멘트 클립을 활용할 수 있습니다.
다만 필라멘트를 너무 급하게 꺾거나 좁은 구멍에 억지로 밀어 넣으면 끝부분이 손상될 수 있으므로 주의해야 합니다.
중요한 것은 특정한 고정 도구를 사용하는 것보다 필라멘트 끝단이 자유롭게 풀리지 않도록 안정적으로 고정하는 것입니다.
스풀 회전과 필라멘트 공급 경로 확인
필라멘트가 정상적으로 공급되려면 스풀이 부드럽게 회전하고 필라멘트가 이동하는 경로에 불필요한 저항이 없어야 합니다.
다음 항목을 확인해 보세요.
- 스풀이 거치대에 제대로 장착되어 있는지 확인합니다.
- 필라멘트가 스풀의 옆면이나 주변 구조물에 걸리지 않는지 확인합니다.
- 스풀을 손으로 가볍게 돌렸을 때 걸리는 부분이 없는지 확인합니다.
- PTFE 튜브가 심하게 꺾이거나 연결부에서 빠져 있지 않은지 확인합니다.
- 필라멘트가 가이드와 공급 경로를 따라 자연스럽게 이동하는지 확인합니다.
특히 스풀 회전 저항이 크거나 필라멘트 공급 경로가 지나치게 꺾여 있으면 익스트루더가 필라멘트를 당기는 데 더 큰 힘이 필요할 수 있습니다.
다만 이러한 공급 저항은 실제 스풀 꼬임과는 다른 문제일 수 있으므로 원인을 구분해서 확인해야 합니다.
4. 출력 중 필라멘트가 걸렸다면? 대처 방법
출력 도중 필라멘트 공급이 중단되었다면 프린터가 계속 작동하도록 두기보다 먼저 출력을 일시 정지하는 것이 좋습니다. 스풀에 필라멘트가 걸린 상태에서 익스트루더가 계속 당기면 필라멘트가 손상되거나 공급 문제가 더 심해질 수 있습니다.
출력 일시 정지(Pause)
프린터 화면이나 Bambu Handy 등 사용하는 장비의 제어 기능을 통해 출력을 일시 정지합니다.
이후 스풀과 필라멘트 공급 경로를 확인합니다.
스풀과 꼬임 상태 확인
스풀이 정상적으로 회전하는지 확인하고 필라멘트가 다른 감김 아래에 걸려 있는지 살펴봅니다. 꼬임이 확인되면 프린터가 필라멘트를 당기지 않도록 공급 경로를 해제할 필요가 있습니다.
필요하다면 해당 프린터의 필라멘트 언로드 절차에 따라 필라멘트를 분리하고 스풀을 거치대에서 꺼냅니다.
교차된 부분 풀어내기
필라멘트의 끝단을 계속 잡은 상태에서 스풀을 천천히 풀어줍니다. 교차된 부분을 발견하면 필라멘트를 강하게 잡아당기지 말고, 걸린 지점을 확인하면서 다른 감김 아래에 들어간 부분을 부드럽게 풀어냅니다.
교차가 해소되면 느슨하게 풀린 필라멘트를 다시 스풀에 감아 정리합니다. 이때도 끝단을 놓치지 않는 것이 중요합니다.
공급 상태 확인 후 출력 재개
스풀을 다시 장착한 뒤 필라멘트가 부드럽게 공급되는지 확인합니다. 필요하다면 프린터의 필라멘트 로딩 절차에 따라 다시 공급하고, 정상적으로 압출되는지 확인한 뒤 출력을 재개합니다.
다만 출력이 중단된 시간과 장비의 일시 정지 상태, 출력물의 냉각 정도에 따라 이어 출력이 어려울 수 있습니다. 꼬임을 해결했다고 해서 항상 기존 출력물을 정상적으로 완성할 수 있는 것은 아닙니다.
이미 출력이 중단된 결과물을 이어 출력하는 방법은 [3D 프린팅 출력 도중 멈췄을 때 대처법: 이어 출력하기] 글에서도 확인할 수 있습니다.
5. 필라멘트 꼬임과 습기 문제는 다릅니다
필라멘트가 정상적으로 공급되지 않는다고 해서 모든 원인이 스풀 꼬임인 것은 아닙니다.
특히 필라멘트의 수분 흡수와 스풀 꼬임은 서로 다른 문제입니다.
- 필라멘트 꼬임: 스풀에 감긴 필라멘트가 교차되거나 다른 감김 아래에 걸려 정상적으로 풀리지 않는 현상
- 필라멘트 수분 흡수: 재료가 주변의 습기를 흡수해 출력 중 기포나 압출 불안정, 표면 품질 저하 등의 문제가 발생하는 현상
필라멘트가 노즐에 정상적으로 공급되는데도 출력물에 기포가 생기거나 표면이 거칠어지는 경우에는 습기 문제를 의심할 수 있습니다. 반면 스풀이 회전하지 않거나 필라멘트가 팽팽하게 당겨진 상태에서 더 이상 풀리지 않는다면 꼬임이나 공급 경로의 저항을 확인해야 합니다.
습기를 먹은 필라멘트의 판별 방법과 보관 관리에 대해서는 [습기 먹은 필라멘트 판별법과 노즐 막힘 예방 가이드] 글을 참고해 보세요.
필라멘트 끝단 관리가 꼬임 예방의 시작입니다
필라멘트 꼬임은 출력 도중 갑자기 발생할 수 있으며, 스풀 깊숙한 곳에 교차된 부분이 있다면 몇 시간 동안 정상적으로 작동하다가 공급이 중단될 수도 있습니다. 이를 예방하기 위해서는 필라멘트를 교체하거나 분리할 때 끝단을 놓치지 않고, 사용하지 않을 때는 스풀의 고정 구멍이나 전용 클립에 안전하게 고정하는 습관이 중요합니다.
또한 스풀 회전 상태와 PTFE 튜브 등 필라멘트 공급 경로를 함께 확인하면 꼬임 이외의 공급 문제도 예방하는 데 도움이 됩니다. 작은 끝단 관리 습관과 출력 전 점검만으로도 불필요한 필라멘트 공급 문제를 줄일 수 있습니다.
필라멘트의 물리적인 꼬임뿐 아니라 보관 환경과 수분 관리까지 함께 점검하면 더욱 안정적인 출력 환경을 만드는 데 도움이 됩니다.
관련 원리는 Prusa 공식 도움말의 필라멘트 꼬임 가이드에서도 확인할 수 있습니다.
“3D 프린터 필라멘트 꼬임(Tangling) 원인과 예방 방법”에 대한 1개의 생각