最終更新: 2017/09/04(Mon)22:16

「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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201709/0422:16

3Dプリンタをつくる(4)

前回で一応の完成を見た自作3Dプリンタ、ひとまずテストプリントをしてみました。
Test your 3D printer! by ctrlV という、この道では有名なテストパターンです。ブリッジや逆テーパー、スリット、細かい文字、球体、四角錐などの、なかなか難易度の高いパターンが一同に介したモデルです。

前の Prusa Mendel で出力した結果がこちら。

★Prusa Mendel でのテストプリント
スライサが Sric3r でフィラメントが ABS ってことだけは間違いないんですが、その他の条件を一切忘れてしまいました。2016年11月23日に出力したみたいです。ヒーテッドベッドを装備した直後なので、 0.2mm ノズル、0.1mm ピッチで積層と思われます。

で、今回の自作機での出力結果がこちら。

★自作機でのプリント結果
出力途中で止まってました。ノズルもヒーテッドベッドも温度維持したまま。Printrun の画面にエラーなし、原因不明。PCの問題か?
それはそれとして、重大問題が発覚。

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201708/2922:23

3Dプリンタをつくる(3)

ガイド張りが完了したので引き続き駆動系を組み立てていきます。

モータ、カップリング、ベルト、プーリなど、主要な駆動部品は全て元の Prusa Mendel から流用。ベルトとプーリはもともとついていた0.2インチ (5.08mm) ピッチの XL を 2GT に換装していますのでそれを。
取り回しを単純化したおかげで、ベルトはだいぶ短くできました。動性能的には良い方向のはず。

★Xベルトテンショナ ★Yベルトテンショナ ★Xベルトクランプ
今回ちょっと工夫したのはベルトクランプとテンショナ。
ベルトの歯と同じピッチで凸凹を付けて、噛み合わせて固定するようにしました。従来品はのっぺらぼうのアクリル板で挟んでいたので、知らない間に滑ってベルトがたるんたるんになってたんですわ。
2mmピッチ、歯高さ0.75mmの凸凹がうまくプリントできるのか、強度は大丈夫かと心配してましたが、全く問題ないですね。

テンショナとクランプを兼用するのもやめて完全に独立させました。2つの部品をニコイチにするのはコストダウンの常道ですが、概してうまくいかないんですよね。
これでテンション調整時に手が入らなくてイライラすることもなくなります。

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201708/2423:45

3Dプリンタをつくる(2)

その後スケッチの拘束とアセンブリに四苦八苦しながら設計を進めました。

だいぶ慣れましたが、いまだに戸惑うのがスケッチ。Fusion スリーシックスティーはオートデスクの製品なので、スケッチの操作は AutoCAD に似ていると聞きます。

過去に本業で触ってきた CAD は、まず縦横の無限直線を描いて、それをオフセットしたものを基準にして作図し、トリムや延長で形をつくっていくものがほとんどでしたね。ME10とか CAD Super SX とか ICAD とか。AutoCAD もかじったことはありますが、オートデスク式の作図方法にどうにも馴染めなくて投げ出してしまったという暗い過去があります。

背景にひいてある方眼紙を基準に「大体の」絵を描いて、後から拘束をつけて形を整えていくっていうのがこの Fusion360 のスタイルなのだと理解しました。グリッドを基準にするというのは、ズレや端数で後になって困るので意図的に避けてきた書き方だし、まして大まかな絵を描くなんてのは完全にご法度だったんですよね~。染み付いた習慣を変えるのはなかなか骨が折れます。

さて、そんなこんなで出来上がった 3D モデル。ひとまず見ていただきましょうか。
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Z軸のガイドの配置が俗に言う「地獄使い」なんですよね。基準面が対向していて、調整で平行出しができないガイドの張り方をこう呼んでました。
最近の人はあまりこういう表現使わないんでしょうか。

すべてが加工精度に依存していて調整が効かないため、まっとうな装置モノの場合はできるだけ避けたほうがよいとされています。
まあ今回の場合は、フレームそのものが組み立て式のアルミプロファイルなので、なんとでもなるだろうと。

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201708/0222:48

3Dプリンタをつくる(1)

ちょっと前の話です。うちの3Dプリンタ、深刻なノズルづまりで造形失敗が多発した時期がありました。

開始直後しばらくは調子よく積み上げていくのに、30分くらい経つと全然射出できなくなる。温度とかパラメータをいろいろ振っても改善されず。ほとほと困ってました。

結果的には、ヒートブレイク内に入っているテフロンチューブの劣化変形が原因で、交換したらあっさり治ったわけですが、そこに至るまで何度も何度も分解清掃と再組立を繰り返す羽目に陥りました。
ちなみに交換品はこれ。1mで68円。

うちの3Dプリンタは 3D Stuff Maker というところのキット品 Prusa でして、エクストルーダはホブドボルトをアクリル板フレームで囲ったボーデンタイプ、ホットエンドは V3、フィラメントは PLA 3mm という、今となってはかなり古い設計のものでした。

エクストルーダを MK8 のダイレクトに、ホットエンドを E3D V6 に置き換える改造をしてそこそこ使える状態にしていますが、既存の駆動系に自作接続部品を使ってそれらを無理やり載せているためメンテナンス性は最悪です。たかがノズルづまりの解消のために、それこそかなり深いところまでバラさないとなりません。

で、思ったわけです。根本から作り直してしまおうと。

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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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