So-net無料ブログ作成
検索選択

OVK01 ホットエンドの設計に関して [OVK01]

ホットエンドの設計に関して興味深い資料を見つけました。Prometheus hotend のユーザーガイドです。お暇でしたら覗いてみて下さい。

https://www.distechautomation.com/pages/user-guide

全体の4/5を締める組み立て説明は無視して、最後1/5「Customization」の項目が良くできています。

https://cdn.shopify.com/s/files/1/0426/9205/files/IMG_2885_grande.png?10666913392446859258

説明するにあたって、ホットエンドの構造を5つのゾーンにわけて、ノズル先端からそれぞれ

Nozzle Tip / Melt-Zone / Transition-Zone / Cold-Zone

としています。

TransitionZoneの長さがリトラクト量と関係しているとか、Melt-Zoneの長さが素材(温度)毎に定義されていたりとても興味深い資料です。(むしろMelt-zoneってそんなに長さ必要なの?という感じで焦っています、、、)

 今私がチタンやらステンレスでヒートブレイクを加工しているのはまさにTransition-Zoneの構造を最適化する事なのですが、その先のMelt-Zoneに関してはフィラメントの素材によってどれぐらいの厚みが必要か実際に試してみて調整しようと考えていたのですが、ヒートブレイクとヒートブロックの大きさは固定で、ノズルの厚みを増やして対応させるという考え方は、なるほどメンテナンスや、素材に合わせたヘッド構成の変更など、柔軟に対応できそうな感じです。

現在進行形で、オールチタンヒートブレイク一体型ノズル、または、羽つきステンレスヒートブレイク+MicroswissAfinia系ノズルの2パターンを検証しているのですが、これに加えてチタンヒートブレイク+オリジナルノズルという選択肢も増やそうかと考えている今日この頃です。

 

オリジナルノズルというワードが出てきましたが、突然ながら中古卓上旋盤買いました。

旋盤は大が小を兼ねますが、大きく重い設備をこれ以上増やしたくなかったのと、仕上げ研磨程度の外径切削と真鍮の加工ができれば良いので、小型の卓上旋盤で十分だなと考えて以前から中古市場をチラホラと検索していたところに、ぽっと沸いて出てきました。

IMAG2246.jpg

emcoのUnimat3です。

購入の決め手になったのは「輸入販売元:寿貿易」のプレートです。

寿さんが関わっているなら輸入時点の調整はたぶん大丈夫だろうという根拠のない自信(輸入当時から今と同じ体制で調整販売されておられるかは存じません^^;) と、錆びというより、使いこまれてエージングされたような外観の割に可動範囲の摺動面が綺麗でメンテナンスが行き届いている感じがしたので落札した次第です。まあ、その一目ぼれです。なんかキュピーンと来るものがあったので気が付いたら落札していました。

回転速度を変更するのにベルトが2種類必要で、そのうち(小)サイズが付属していなかったので、三ツ星のスターロープ1mを購入して加工する事にしました。

IMAG2241.jpg

必要な長さを計って切り取り、両端をガスコンロで少し火が出るぐらいに炙って

IMAG2243.jpg

突き合わせて融着させます。

手で引っ張って千切れなければOK。

IMAG2244.jpg

余分な出っ張りは爪切りで切り取ります。

IMAG2245.jpg

 

架けかえ完了。これで全8種類(130~4000rpm)の組み合わせの回転数を使用する事ができます。

 

動かしてみた感じですが、今のところ基本機能に異常はなさそうです。

さっそく、練習用に真鍮の丸棒φ20mmを買いますた。

しばらくは3Dプリンタよりこっちを弄って遊んでいるかも?´・ω・`

 


タグ:OVK01
nice!(3)  コメント(4)  トラックバック(0) 

nice! 3

コメント 4

ichibey

ホットエンドの構造に付いては、出来る範囲で色々試してはいますけど、判らない事が多いというか実際に製作してテストしてみると考えと違う結果になる事の方が多いので...(^▽^;)

TransitionZoneに付いてはリトラクト時に温度が上がって軟化している樹脂が関係してくるのでリトラクト量と関係は有ると思います。

Melt-Zoneに付いては、射出速度が上がれば溶融している範囲(量)が多い方が温度の変動は少なくなるので有利に働きますが、逆に軟化範囲が広がる事に依って押し出し抵抗の増大や、フィラメントを通しての熱の伝達が増すので射出速度が遅い場合やプリントしない状態で加熱状態での放置時間が長い場合等に影響が有るのでバランスが問題と思います。

押し出し抵抗が上がる状態になると当然のことながらエクストルーダのモータトルクが余計に必要となり、その結果としてドライブギア部分でフィラメントを削るリスクの増加や、エクストルーダでのフィラメント送りを停止した際にホットエンド内に押し出し時の残圧が残る事での影響等もあるので、私はMelt-Zoneを長くする方法は行っていないです(過去にはヒートブロックやノズルの大型化もテストしていますがメリットよりデメリットの方が大きかったです)

旋盤はノズル等の加工であれば、入手されたサイズで問題無いと思います。

調べるとバイトは8mm角みたいなので、スローアウェイのバイトセットお勧めしておきます^-^;
http://ichibey.exblog.jp/20127552/
ノズル穴加工用の小径ドリルもeBayやAliで10本セットのものとか買うと安いですね。
by ichibey (2016-08-01 09:46) 

多夢

資料は参考になる部分もありますが、疑問点もありますね。

ある前提においては正しくても、前提そのものが適当かどうかが保証されている必要がありますから。

ichibeyさんも仰るように、実践の中で見逃していた要素に気付くことが多いように思います。

私の場合は普通やらないような極端なことをやったりします。
一人での試行は回数に限界がありますので、まず目星をつける必要があるのです。 ・・・やらかすことも多々あります。
by 多夢 (2016-08-01 11:15) 

多夢

読み返して、書き足りなさを感じましたので追記させていただきます。
その資料の方々よりも、たぬきちさんの方が先を行っているんじゃないかなと感じたのでした。
ですので焦ることなく 「そういう考え方もある」 程度に受け止めればよいのではないかと思った次第です。

結局押し出し量と内圧を正確にコントロールすることがゴールですしね。

by 多夢 (2016-08-01 14:46) 

たぬきち

皆さまいつもコメントありがとうございます。
バイトの情報助かります。危うくヤフオクで3本5000円のやつを買うところでした^^;
入手した旋盤には刃の高さが合っていないハイスの突っ切りバイトが一本付いていただけでした。しばらくは単純な穴開け作業しかできない状態です。
幸いなことに4爪独立チャックが付いていましたので、コレを使ってヒートブロックを加工して遊ぶ予定です。
Mzの長さに関しては、PrometheusHotendの構成がバレルノズル一体構成のオールステンなのをすっかり見落としていました。
ステンレスは熱伝導の低い素材なので、必然的に長さが長くなるはずです。読み返してちょっと安心しています。
逆に言うと、今試作しているオールチタンノズルも同じ問題を抱えているな~と、、、´Д`
最終的には先端のノズルをぶった切ってヒートブレイクとして使っているかもしれません。
「樹脂の押し出し量と内圧を正確にコントロールすることがゴール」まさにこれですよね。
フィラメントの素性やノズル径、印刷速度によっても条件がコロコロと変わってくるので、コレ一本で何でもOKというのが無いのが面倒です。それが試行回数を増やす原因なので、せめてヒートブロックの形状は固定でノズルの形状をいろいろ変えて試してみようと考えています。そのための旋盤です。
ホットエンドの形状の最終形(おそらくチタンヒートブレイク+銅ヒートブロック+複数の真鍮ノズルになるはず、、、)はイメージできています。この組み合わせが最適解なのかどうかは、今やっている試行の最中に確認したいと考えています。
いやそれ遠回りちゃう?とか何かヒントがありましたらコメントよろしくお願いします。^^ノシ

by たぬきち (2016-08-02 05:31) 

コメントを書く

お名前:
URL:
コメント:
画像認証:
下の画像に表示されている文字を入力してください。

トラックバック 0

この記事のトラックバックURL: