最終更新: 2017/04/13(Thu)22:28

「つくる」をお題目に、トイラジやらVoltyやら、いろいろゴソゴソやってます -kyu-

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201704/1322:28

ホットエンドの温度が上がらない

Prusa でトラブル発生です。ホットエンドの温度が上がらなくなってしまいました。
一時間くらいかかる出力をしていたところ、50分くらい経過したところで温度維持ができなくなり、出力途中で停止です。
出力前、ヒーテッドベッドとホットエンドの加温をしていたときにも、設定温度に到達せずにエラー頻発してまして、事前に PID調整もやり直して挑みましたが、まさか途中で止まっちゃうとはねぇ。

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201611/2721:45

3Dプリンタ(18) 24V化計画

「ああ、マジンガーZが空を飛べたらなぁ」という前振りが数週に渡り続いた後、満を持してジェットスクランダー登場!みたいな演出と思ってくださいwww

電力不足によるヒーテッドベッドの昇温限界を打開するため、24Vの別電源を増設します。

まずは計算。間違ってる可能性もあるので、もし同じことを考えている方がいらしたら、ご自分でちゃんと検証してからにして下され。以下殴り書き。

ヒーテッドベッドの抵抗測定→2.0Ω
オームの法則から
電力(P)=電圧(V)×電流(I)=電圧(V)×電圧(V)÷抵抗(R)=V^2÷R
24^2/2=288W
ということで電源の容量は300Wあればよさそうです。12.5Aですね。ってマジか。

いやよくよく思い返してみると、ヒーテッドベッドの配線は12Vと24Vで繋ぐ場所が違いました。24Vのときはパッド1はオープン、2がプラス、3がマイナスです。パッド2とパッド3の間を計ると抵抗は5Ω。
24^2/5=115.2W
115.2/24=4.8A
ああびっくりした。というわけで余裕をみて10A(240W)品を発注。AliExpressで1694円です。

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201611/2123:20

3Dプリンタ(17) 0.2mm径ノズル

ちょっと前のことですがデジタルノギスを購入しました。AliExpressでもヤフオクでもなく、珍しくY!ショッピングです。
AliExpressでもebayでもヤフオクでも楽天でも、同価格帯で扱っているものはみな同じかOEM品のようですね。どれもそっくりです。お値段もほとんど同じ。なので国内調達しました。Tポイントもあったし。


なかなかキョーレツな品物でした。とにかく仕上げが甘い。甘いというか仕上げる気持ちがハナからないというか。キリコは残ってるしリードヘッドの取り付けは斜めだし、内径測定部のくちばしはがっつりズレてるし。ひとまずバラして直せるとこはできるだけ手を入れました。マグネスケールとリードヘッドをそっくりミツトヨの古い中古品に移植したいなぁ。

普段は昔ながらのアナログノギスを愛用していますが、デジタルが欲しくなったのは、フィラメントの太さとノズル径を百分台で測定したかったから。とはいえこのデジタルノギスは公称精度±0.02mmなので参考値程度の扱いではあります。

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201611/1722:16

3Dプリンタ(16) ABS

最初に購入したPLAが終わってしまいました。かなり悩みましたが、次のフィラメントはABSで行くことに。PLAをやめてABSに、つまりまたいちから条件出しをせにゃなりません。とはいえ、変えるのは温度くらいでいけるのではないかという希望的観測。

ABSの最大の利点は後加工ができるってことでしょうね。PLAは硬くて丈夫な良い材料ですが、後加工が難しいです。ヤスリを掛けると毛羽立つばかりで平滑になりません。一般的な薬品では溶けないので、接着はもちろん表面だけ溶かして滑らかにするという技が使えません。試していませんがたぶん塗料もノリが悪いでしょう。もちろんPLAが悪いというわけではなく、用途によって使い分けが必要ってことです。見た目にこだわらない構造部品ならPLAのほうがいいはずです。

ABSの調達先はPLAと同様にAMAZONにしました。原産国はどこでもかまいませんが国内発送品がよいです。消耗品はなくなったらすぐに手に入れたいですからね。

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201611/1623:31

3Dプリンタ(15) 加速度を落として品質を上げる

前回のエントリのリザードン、あらためて見るとなかなか寂しい出来栄えですね。積層痕というか、層ごとにがっつりとずれちゃってるのが目につきます。

実はこのリザードン、エクストルーダをオンキャリッジに改造する前のボーデンタイプで上半身も出力していました。リトラクトを減らしただけですね。なのでオンキャリッジの効果を図る指標にはなっていません。

さて、品質を上げるといえば分解能。積層ピッチの話ばかりになりがちですが、これはハードウェアの変更なしに解像度 (分解能) をいじる場合、変更できるのは積層ピッチだけだからだという理由からでしょう。
でもいろいろ試してわかりましたよ。単純に積層ピッチを細かくしても、造形に時間がかかるだけであまりきれいな出力は得られません。
積層ピッチはノズル径の半分が限界っぽいです。0.4mmノズルなら0.2mm。

積層ピッチはひとまず置いておいて、一層一層をしっかりと正確に積めば、自ずと品質は上がるバズ。じゃどうすればいいのか。その答えは揺れを抑えること。

出力中のマシンを見ていると、ブルブルがつがつと小刻みに揺れています。揺れていれば正確な場所に射出できないです。あたりまえですね。
なので振動の低減が第一課題。動作音がうるさいのと筐体全体の振動から来る造形品質の低下をオミットする方法を模索します。

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201611/1422:41

3Dプリンタ(14) ボーデンエクストルーダとの別れ

3DSM Prusa 、水面下で着々とやってます。
いや別に隠し立てしてるわけじゃありません。ちょっといじっては確認の出力、面白そうなデータを Thingivers で見つけて出力してみてうまく行かずに試行錯誤、っていう無限ループにはまってます。

ちょっと前の話ですが、Thingivers からリザードンのデータをいただいてきました。ヒトカゲの最終進化型ですね。
で、何度やってもうまくいきません。

★失敗品
ここまで出力できて、あとがだめです。サポートが倒れていたり、気付くとノズル詰まりのような症状で吐出できていなかったり。

ノズル詰まりのようなというのは、エクストルーダからコツコツ音がして樹脂が出てこない状態。明らかにステッピングモータが脱調してるわけです。
炭化した樹脂がノズルに詰まってるんだろうと、ホットエンドをバラして掃除してみますが一向に良くならない。どうも原因は他にありそう。

★スライス
Slic3rにはツールパスを表示する機能があります。問題が起きているあたりを見て、なんとなく閃きました。ちょうどこのあたりは島が点在するレイヤなんですね。

島と島の間をノズルが移動する時は、溶けたフィラメントが垂れてこないようにズルズルっと鼻をすすります(表現が汚いなぁ)。この押し出しと逆方向にモータを回転させることをリトラクトといいます。
ボーデンエクストルーダの場合、ボーデンチューブの抵抗とかフィラメントとチューブの隙間とかの影響でちょっとだけ反応が鈍いので、リトラクトは多めに設定するのが一般的。最低でも2mmくらいは引き込みます。場合によってはもっと増やします。
で、島がたくさんあってリトラクトが頻発すると、脱調して供給が上手くいかなくなるってことかなと予想。

試しにリトラクトの量を減らしてみると、糸引きは酷いですが脱調はしなくなりました。どうやらビンゴの模様です。

リトラクトが原因なら、エクストルーダをボーデンタイプからオンキャリッジに変更すれば、問題は一気に解決するでしょう。デルタ以外の3Dプリンタの殆どがオンキャリッジタイプを採用している理由はこれなのかもしれません。

ボーデンタイプの利点は、ヘッド周りの重量が軽くなるので加減速と速度を上げやすいということ。でもキンキンに加速度を上げると振動もするし音もうるさい。つまりメカ寿命を縮めているわけで、あまりいいことはないように思います。
経験的な話ですが、個々の可動軸の加速度が装置全体のサイクルタイムに与える影響はそれほど大きくありません。造形にかかる時間を縮めるには、軸の加速度以外のところ、段取りとか前処理とか、そのあたりを改善したほうがずっと効きます。

ってことでボーデンタイプのエクストルーダをオンキャリッジに改造することにします。

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201610/1017:13

3Dプリンタ(13) 実用品

やばい。3Dプリンタ楽しすぎです。
モデルさえつくればあとはほっとくだけで実物が手に入ります。
ただし条件出しは必要。まだまだ手探り状態ですが、なんとなくやり方が分かってきました。どのパラメータをいじればどうなるかというより、こんな困りごとはこうすれば解消または軽減するっていうようなまとめをいつかつくりたいですね。

でまあ、今までにつくったものを軽くご紹介します。

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201610/0623:06

3Dプリンタ(12) キャリッジ

ヒーテッドベッドができたので次は冷却ファンですよ。

冷却ファンがなぜ必要なのか。ノズルから射出した溶けたフィラメントをさっさと冷まして固形化するためです。効果が期待できるのはオーバーハングと呼ばれているところ。下に支えがなくてせり出しているようなところです。

Thingivers を探すとこれでもかって種類のファンダクトのモデルが見つかります。皆さん苦労しているんでしょう。軸流ファンの風をうまいこと整流して目的の場所に導くために必要なダクトは、アイデアをすぐに具体化できるまさに3Dプリンタ向きのブツってのもあるんでしょうね。

配管抵抗というものがあるので、ダクトの形状はできるだけ急変しないなめらかなものが良いはずです。いくら開口が大きくてもファンの直後に壁があったりすると流量は稼げません。

3DSM Prusa Exploler のような古いキットをいじっていたような人はみな、すでに2台目3台目の3Dプリンタをつくったり買ったりしてるわけで、今更改造して全く別のホットエンドをつけたりなんてことを今やってるはずがないです。なので Thingivers ではズバリそのものっていうモデルは見つかりません。なので一からつくります。まあハナからそのつもりでした。

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