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OVK01 チタン削りました。その他進捗 [OVK01]

オールチタンノズルのTZ部分(→TransitionZone https://cdn.shopify.com/s/files/1/0426/9205/files/IMG_2885_grande.png?10666913392446859258を参照)を旋盤で削ってみました。焼結成型でざらざらしていた表面が磨きが掛かってチタン本来の輝きになりました。併せてノズルのテーパー個所もフィラメント付着防止の為綺麗にしました。

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外径φ3.5mmのTZをφ2.9mmまで削りました。内径はφ1.9mmなので壁の厚みは0.5mmです。強度的に問題はありません。

また、射出口を0.4mmドリルで整形しました。

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ドリルの刃先が抵抗無くするっと入って行きました。設計φ0.35mmは大きすぎたかも、、、φ0.4mmチタンノズルを次に作るときはφ0.3mm で出図しよう。

 

続いてアルミネジを加工して、サーミスタを取り付けるための穴を空けます。

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サーミスタはアルミネジに耐熱エポキシで固着させました。

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旋盤があると色々と捗るので助かります。

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ヒートブロックの加工も終わりました。次回はいよいよ実機に組み込んでテストします。

 

おまけ。ソルダースリーブ加工。

コントロール基盤用の12V電源モジュールを入れ替えたついでに配線をやり直すことにしました。

PCI-EXPREE用の電源コネクタの配線と電源モジュールからの配線をソルダースリーブで繋ぎます。

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皮膜を剥いてソルダースリーブを被せ位置を合わせてヒートガンで加熱するだけ。

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~2016年8月5日追記

おまけその2:JSTのXHコンタクトを圧着してXHハウジングを付けるノ巻き

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サーミスタの配線の先端を2度折り曲げて3巻きにします。先端を巻く事で細い配線でもしっかりかしめることができます。

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巻いた配線をENGINEERのPA-09圧着工具の1.4サイズでコンタクトに圧着、1.9サイズで皮膜に相当するPTFEチューブを圧着

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最後にXHハウジングに挿しこんで完成。

サーミスタはこの先の検証で頻繁に付けたり外したりするのでちょっとした準備が大事です。

追記終わり~

 


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OVK01 ヒートブロックの作製 [OVK01]

ヒートブロックですが、MeltZone(以下MZ)を薄くするためにはどうすればよいでしょうか?

熱伝導が良く、熱を保持し易い素材が理想です。

一般にヒートブロックにはアルミ素材が使われていることがほとんどですが、銅に目を付けてみました。

銅はアルミより熱伝導が1.6倍良く、比熱が2/5になりますが、密度が3.3倍です。同じ厚みなら、保持できる熱量は1.3倍になる筈です。熱伝導が1.6倍ですのでアルミ製のヒートブロックに比べて6割の薄さで設計しても問題無いはずです。(※現実にはヒートブロックが直接フィラメントに接しているわけではないので単純計算とはいきませんが、、、)

参考までにはんだ用品で有名な八光のHPの ■ 各種物質の性質: 金属(固体)の性質 をご覧ください。

http://www.hakko.co.jp/qa/qakit/html/h01020.htm

 

というわけで、厚さ6mm縦横20mmの銅ブロックからヒートブロックを製作することにしました。

組み合わせるヒーターはUltimaker用の25W24Vφ4mmL16mmのカードリッジヒーターです。

現状の24V40Wφ6mmL20のヒーターはオーバースペック且つ、直径が大きいので、少しお高いですが、Ultimaker用のφ4mmヒーターを購入しました。

ワット数は少し落ちますが、20Wあれば300℃まで到達できるはずです。

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カードリッジヒータがぴったり嵌って抜けなくなるの図

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旋盤加工は切り子がうねうねでてくるので楽しいです^^

 

M5タップの下穴用のφ4.2mmのドリルが手持ちに無かったので本日はここまで~

 


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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。

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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。

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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

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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。

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余分な出っ張りは爪切りで切り取ります。

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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・`

 


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OKV01 DMMチタン製のノズル兼ヒートブレイクが届きました [OVK01]

DMM.make3Dプリントに注文したチタン製ノズル兼ヒートブレイクが到着しました。

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中身はエアパッキンで厳重に保護されています。

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開けてみたらこんな感じ。表面は「ヤスリか!」というぐらい細かなざらざらとした質感。爪で表面をこすると爪が削れます。

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先端をスケールルーペで覗いてみました。

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先端の穴径は削り代の余裕をみてφ0.35mmにしたのですが、ほぼその通りにでています。ただし、先端の外径はφ1.0mmで設計したのですが、やや大きめの1.2mmで出力されています。先端の色が少し青く変色していることから、もしかしたら先端を少し削って整型してくれたのかもしれません。

 

表面のざらつきによってネジ山がそのままではねじこめません。(先端から先は入らない)

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ダイスで表面を削ります。皮膚が削れない様に布を巻いてから手で掴んで回します。

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M5のネジ山は先端が潰れていました。少しやすってからダイスで加工しました。

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PTFEチューブ側はφ4のダイヤモンドやすりで削りました。

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表面のざらつきを取ればM6/M5ネジが嵌めこめるしφ4のPTFEチューブが挿入できるので、造形精度はなかなか良い様子です。

心配していた強度ですが、壁の厚みが薄いM6ネジ山周辺で問題無いことから意外と薄壁でもOKなんだという印象です。 最も薄いM6ネジの谷の個所で0.372mm,M6ネジとM5ネジの間の筒の壁の厚みは0.825mmです。おそらく0.5mmぐらいまで攻められると思います(断面積を減らせば熱抵抗が増えそれだけ上に上がる熱は減ります)。

 

とりあえずここまで。

 

2016年7月24日追記~

ヒートブロック側の内径は設計上はφ1.85mmにしてあります。

φ1.7mmとφ1.8mmのステンレス用ドリルが手回しで入っていき、ざらざらを綺麗に掃除できました。

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直接挿します。

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ドリルビットに装着して指ではじいて回して更に削ります。

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刃先に切りくず(粉)が付いています。

 

ここから先は切削ではなく研磨で処理しようと考えています。(細径深穴切削はステンレスでもうこりごり※なのにチタンだと更に削れる気がしません^^;)

ところで、あれほどこだわったφ1.8mmを諦めて僅かに径を増やした理由ですが、フィラメントの素材によって元の内径がφ1.8mm未満であってもフィーダーを通過して押されて歯型が付けられると、微妙に楕円形に変形してφ1.8mmの筒に対して挿入抵抗が「凄く 太い です、、、」になるケースが有ったからです。PTFEチューブの方は幸い多少余裕があるみたいで大丈夫でしたが、先日加工したステンレス製ヒートブレイクでは内径が微妙に足りてない状況(ドリルで彫った穴の径が本当に1.8mm有るかという問題もありますが)でしたので、今回の試作では穴の径を増やしています。

※ステンの場合下穴があいているにもかかわらず、深さが10mmを超えたあたりからドリルの彫る穴の先の方が曲がってしまう恐れがある。ステップ切削加工(φ1.5→φ1.6→φ1.7→φ1.8mmの順で深さ2mm彫ってはまた元に戻っての繰り返し。)はもちろんのこと、最後のφ1.8mmはドリル歯の長さ全体が抵抗になるのでツールの回転数を極低速に落として送りも極低速にする必要がある)

~以上追記終わり

 


OVK01 以前設計したヒートブレイクをDMMの3Dプリントでチタン素材で再見積もりしてみた [OVK01]

DMMの3Dプリントサービスが7/14に価格改定したのでヒートブレイクを再び見積もりをしてみました。

結果としてはチタンは約1000円DOWN、ステンレスは逆に約1000円アップとなりました。

それぞれの素材の値上がり値下がりのチタンは材料費が下がり、ステンレスは上がったことに起因していると思います。

 

それはさておき、造形容積に対するコスト計算もリーズナブルになったみたいですので、ヒートブロックの回り止め兼斜めズレ防止の耳を切り落としてバレル兼、ノズルみたいなのを新たにモデリングして、チタン素材で見積もりをしてみました。

titan_nozzle.JPG

 

2,679円となりました。

DMMは送料が無料ですので、これならShapewaysでステンレス造形($30~)するより安価になります。

先日作ったステンレス製のヒートブレイクが実用上問題があった時のバックアップ策として(というかちょっと穴径に問題が、、、、)とりあえず注文してみました。

 

モデリングついでに以前ちょこっとネタにしたノズル先端付近のフィラメントの経路を絞り込むデザインを取り入れています。

titanNozzle.png

一部壁の厚みが1mm未満になっていますが、さてはて造形は上手くいくでしょうか?(一応注文前のオンラインデザインチェックは通過しています。)それとも造形不可で差し戻しになるでしょうか?ちょっと冒険したデザインにしています。

 

2016年7月17日追記~

デザインのサイズ感覚を判りやすくするため断面を正面から表示した図面は以下の通り。1マスが1mmです。CADはFusion360を使っています。断面の表示とか、ISOねじ切りとか、穴の先端の角度を指定したりとか、Fusion360は本当に便利です。ちなみに以下のデザインは11ステップ(4つの径の円柱を積み重ねて3種類の穴を空けて、2か所面取りして、2種類のネジを切るだけ。慣れれば完成まで3分も掛からない)で作れます。

titannozzlesize.png

φ4mmのPTFEチューブが入る熱拡散ブロックからノズル先端まではできるだけ距離を短くして(現状14mm)フィラメントが融ける量を少なくし、フィーダーやらボーデンチューブへの負荷を減らしたいたいところです。

ヒー ターブロックと断熱材の厚みを考えると長さを短くするのは14mmが限界かな、、、ヒーターブロックに入ってすぐぐらいから絞り込みを開始すればフィラメ ントの融ける量をさらに 減らせますが、通過時の熱供給が間に合わないかもしれないので、あえて現状の位置にしてあります。

φ1.75mmのフィラメントをフィーダーで1mm送るとφ0.4mmのノズル先端からは0.765625π(mm^3)のフィラメントが排出されます。ノズル径が0.4mmとして積層厚を0.1mmとした場合、フィーダーで1mm送り出したら、0.765625π(mm^3)÷[幅0.4*高さ0.1]=約60mmの長さの線が引ける事になります。仮にヘッドの移動速度が60mm/sで印刷するとなると、1秒間のフィーダーの送りは1.0mmになるということです。ヒートブロックの厚みである4mm をフィラメントが約4秒で通過する計算になります。フィラメントへの熱の伝導は十分間に合うかな?熱拡散ブロックで約60℃に余熱されたフィラメントを印刷温度の260℃付近まで加熱するのに必要な熱量がどれだけで、チタンからの熱伝導は1秒あたりコレだけだから、、、、とかを考慮してちゃんとヒートブロックの厚みを計算 しないといけなのですけどね^^;

~追記終わり

 

2016年7月19日追記~

DMMから造形開始のメール連絡がありました。

~追記終わり

 

2016年7月21日追記~

DMMから発送のメール連絡がありました。明日到着する見込みです。

~追記終わり

 

2016年7月24日追記~

寸法の解説を追記した図をおいておきますね

titannozzlesize2.png

~追記終わり

 


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OVK01 新型ホットエンド温度試験 [OVK01]

新型ホットエンドの温度試験の準備が整いましたので実施しました。

ただし、ホットエンドのキャリッジには実装せずに、ヒートブレイクの製作に使用した治具にヒートシンクと空冷ファンをくっつけて、既製品のヒートブロックを加工したものに、ノズルとヒートブレイクとヒーターとサーミスタ、を組み付けて、それぞれを組み合わせ形状をでっちあげての試験となります。

試験においては、ヒートブレイクとPTFEチューブの接触面の温度を計り、PTFEチューブの連続耐熱温度以下である事と、フィラメントに余分な熱を与える恐れが無いかどうかを検証します。

組みたてた姿は以下になります。

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準備が整いましたら、まずは自分が使ってみたいフィラメントNo1のZ-ultratの印刷温度260度まで加熱します。

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加熱が済んだら、 ヒートブレイクからPTFEチューブを抜いて融けていないか確認します。

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問題ありません。

次にPTFEチューブを抜いたヒートブレイクに接触型温度計の熱電対を差し込み温度を計測します。

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計測結果は63.3℃でした。

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ヒートブレイク近くの熱拡散ブロックを触診しても、10秒ほどホールドできる温度でした(経験上60℃ぐらい)。アルミブロックの熱伝達の早さと、ヒートブレイクをヒートシンク状ではなく、十分な熱容量を持った塊に対して接触させる事により、素早い熱の拡散に成功しています。これも狙い通りです。また、ヒートブレイクの熱伝導部分(ヒートブロックと熱拡散ブロックの間)の断面積が少ないので熱拡散ブロックに伝わる熱量が抑えられるため、上記の温度で収まっているのも設計通りです。(´・ω・`つ ※太字部分は某3Dプリンター活○技○検定試験のホットエンドの構造に関する○×問題で出題されるかもしれませんので皆さん覚えておいてくださいw)

 

次にヒートブロックの温度を300℃まで上げてみます。

IMAG2099.jpg

十分に待ってからヒートブレイクのPTFEチューブ接触面の温度を計測すると

IMAG2100.jpg

64.0℃でした。十分すぎるほど低い値です。

最後にもう一度、PTFEチューブを抜き差しして、融けないか確認して終了しました。

 

今回の試験結果についてですが、余りに上手くいきすぎて逆に不安なぐらいです。

特にヒートブレイクのPTFEチューブとの接触面の温度についてですが、先日のFusion360の熱解析機能を用いたシミュレーションではヒーター温度280℃に対して60℃と推定されていましたので、今回の試験結果は(ヒーター300℃に対して64.0℃)は十分想定の範囲内です。

64℃であればPTFEチューブが劣化する事もなければABSフィラメントにおいてはPTFEチューブ内で軟化することも無いと考えられます。

 

試験結果はOKと出ましたので、次はキャリッジと接続する熱拡散ブロックと、ヒーターとサーミスタ、ヒートブレイクとノズルを搭載するヒーターブロックを製作して、実機に組み込みたいと思います。

ヒーターブロックについては既製品を加工して作った今回の試作では、熱容量の不足による温度の安定性にかけるのと、熱拡散ブロックとの距離が近すぎてヒートシンク側が放射熱による影響を多少受けている様なので、そうならない様な形状を考えて設計し、アルミブロックか銅ブロックから削り出して製作します。かまぼこの断面みたいな型になる予定です。

ちなみにヒーターブロックは放射による無駄熱と、造形物冷却ファンによる干渉、キャリッジの移動における空気との接触対流を避けるため、サーマルプロテクターを装着する予定です。バイクマフラー用の断熱アルミ&ガラスクロステープ(耐熱500℃)を万能耐熱接着剤オートウェルドで箱型に接着してヒーターブロックをすっぽり囲ってしまう算段です。

サーミスタについてですが、現状においては配線を細めのPTFEチューブで覆ってショートを防止をしていますが、そのままですと耐熱性に問題があります。これについてはM3アルミネジに穴を空けてサーミスタの配線を通し、オートウェルドでモールドすることで高温耐性を持たせる予定です。もしくはPT100と呼ばれるUltimaker2で使われている金属カードリッジ型を導入するかもしれません(最近E3Dさんが従来のNTCサーミスタを穴に直接埋め込む方法からPT100カードリッジへ切り替えしたそうなので私も試してみます)。 PT100についてはSmoothieWare側での対応方法の調査が必要です。

以上の予定から、追加の加工がすこし込み入りますので実機の再稼働はしばらく先になりそうです。

 


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OVK01 ヒートブレイクをShapewaysで注文して加工してみた纏め [OVK01]

Shapewaysでステンレス造形を依頼して加工してみた纏めです。

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・寸法精度は良い。ただし、粉末焼結造形なので(機種はおそらくEOS社のどれか)表面がざらつく。また、ところどころニキビが付く。円柱は横に寝かされて造形されるとおそらく積層厚の関係で縦横で0.05mmほど寸法が違うので注意

・表面のざらつきで片面あたり0.05mmほど太る。10mmのサイコロをつくったらおそらく幅は10.1mmになる。

・0.05mm表面を磨けば表面のざらつきがおおよそ取れて寸法も合わせられる。ただし、若干面の凸凹が残る。鏡面にしようと思ったら0.1mm削ることを前提に設計した方がよい

・例)φ7.0mmのぴかぴかな円柱を造形したい。→設計はφ7.1mmにすれば実物はφ7.2mmで造形される。外径を0.2mm(半径で0.1mm)削ればピカピカになるはず。

・機械的な面は余り期待しない様が良い。硬さはあるが靭性が無い。曲げた後に元に戻そうとするとあっさりポッキリ折れる。

以上。Shapewaysのステンレス造形でヒートブレイクを注文される予定がある方は参考にしていただければ幸いです。

 

正直国内の個人向け旋盤業者さんにお金を積んで頼んだ方が楽です。旋盤が無いと後の処理がとても面倒です。今回のヒートブレイクの製作にはコスト抑えるため手持ちのボール盤を使った為、かなりの手間がかかっています。

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アルミ板で固定用の治具を作ったり、、、

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先端の穴をφ1.5mm→φ1.8mmに広げる為にステンレスドリルを4種類用意したり、、、(φ1.8mmの穴を深さ18.0mmで真っすぐ開けるのにとても苦労しました、、、回転数を落として焼きつかないよう、かじって曲がらないよう油掛けながら少し掘ってはドリルの径を増やして少し掘ってはドリルの径を減らして更に深く加工して、更に穴を広げて、、、の繰り返し、、、´Д` Shapewaysのステンレス造形の寸法精度が判らなかったので、φ1.5mmで設計して注文したのがそもそもの苦労の始まりだった。いまならφ1.8mmのざらつきの無い穴を空けたかったら設計の時点で穴径をφ1.7mmにして、φ1.7mmドリル→φ1.8mmドリルの順で削ります。その分壁厚1.0mmの制限から外径が太るけど外径を削るのと細深穴をあけるのは外径を削る方が10倍楽です。)

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表面を砥石で研いで真円に近付けたり、、、

ひたすらトライアンドエラーを繰り返してやっと完成させました。

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Verbatimのφ1.75mmのフィラメントがφ1.8mmのPTFEチューブを通して、同じくφ1.8mmのヒートブレイクを通ってスコスコ通過できています。

 

こいつがシミュレーション通りに機能してくれればZ-Ultratがレスポンス良く出力できるようになるわけで、Z-Ultratが使えれば収縮も少なく後加工の容易な大型造形もできるようになるわけで、、、、更には象虎さんではスライサの都合上で使用できないφ0.3mmノズルとかφ0.5mmが使えるようになる(新機種のM300ではφ0.8mmノズルにオプション対応するみたいですね)わけで、打倒象虎さんの切り札になる筈です。いや、今までの労力を考えたら切り札になってもらわねば困ります`・ω・´

 

とここまで苦労して今更ながらだけど、今回学んだことは円柱の加工にはやっぱり旋盤が必要。

SUS304(熱伝導率が低くて安価で丈夫な素材)が加工できる旋盤が欲しいorz

 

 

~2016年7月4日追記

ちなみに折れた断面はこんな感じです

IMAG2068.jpg

~追記終わり

 

~2016年7月6日追記

念のためガスコンロでがっつり炙ってみましたが、変形、脆化などの問題はありませんでした。

IMAG2074.jpg

~追記終わり
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OVK01 ヒートブレイクの表面を磨いてみた [OVK01]

Shapewaysで作ったヒートブレイクはマットブロンズ調ではあるもののステンレスには変わりが無い事が確認できましたので、磨いてみることにしました。但し、通常のステンレス造形とマットブロンズ調造形で熱的な特性に差異があるかどうかはわかりませんでしたが、、、、

一番太いヒートシンク側は面を磨いて熱伝導を良くする必要があるのと、ノズルに刺さる細い先端側が現状では表面の凸凹の所為でノズルにはまらないのでコレを磨いて適正な寸法に修正します。

どうやって磨くかというと、ボール盤のドリルチャックにヒートブレイクを咥えこんで、ステンレス包丁用の砥石で削るというとても原始的な方法で逝きます´Д`

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磨いた結果

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磨いてみてわかったのですが、Shapewaysのステンレス造形はもう少し鬆(す)があるかと思ったのですが、意外とぎっちり詰まっています。

また、実寸においては設計より直径が0.1mmほど大きかったのですが、磨いて削ってちょうど設計通りのサイズに調整ができたのは良かったです。もっとも、ちゃんと表面がツルピカで寸法精度が良く出力されれば全く文句は無いのですけど^^;

下側の太い方はもう少し削っても良いのですが、受け側のアルミヒートシンクの加工精度に合わせて調整するつもりです。

 

 


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OVK01 Shapewaysに発注したヒートブレイクが届きました [OVK01]

Shapewaysに発注したステンレス製のヒートブレイクですが、土曜日に届きました。

6月4日発注→6月18日到着なのでリードタイムは2週間でした。

UPSのEXPRESSSAVERで発送され輸送経路はオランダアイントホーテン→ドイツケルン→中国深セン→成田→東京税関→ヤマトで配達でした。ヨーロッパから3日で荷物が届くとはUPS早い。

 

こんな箱で届きます。

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中身はエアパッキンと袋詰めされた印刷物が二つ


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ステンレス製で注文した筈なのになぜか艶消しブロンズ調の印刷物が届いてしまっています。到着後すぐにクレームを入れたのですが、ASAPで対応するといった定型メールが来た以降、進展はありません。土日なので仕方が無いのでしょうけど、、、素材の熱的な特性に差異が無い事が確認できたらこのまま加工に入ります。

 

とりあえず造形を確認

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全体的な寸法は合っているのですが、壁の厚みやら、表面の処理は粉末造形だから仕方が無いですね。ところどころにニキビが付いています。また、積層痕を見る限りではこちらの意図と反して横に寝かして造形された模様です。強度的には全然問題ありません。1mm厚の鍔の部分を指先で曲げようとしてもびくともしません。鋳造品と遜色ない硬さです。そこが唯一の救いです。

さて、どうやって表面処理しましょう、、、治具作ってボール盤でなんとかするかー

 


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OVK01 明成化学3Dプリンタ用フィラメント『3D Prinstar』レビュー その5 接着編part2 [OVK01]

アクリサンデー接着剤(二塩化メチレン)でも十分に接着できるとのメーカー情報を元に3D Prinstar用の溶剤としてのアクリサンデー接着剤を検証してみます。

※アクリサンデー接着剤は使用上の注意を良く読んで換気が十分に確保された環境で使用しましょう。

印刷物を適当に切り刻んで、アクリサンデー接着剤に漬けてみます。アクリサンデー接着剤は常温でも気化が凄く早いので、都度ガラス板で蓋をしながら作業します。

溶けてきました。

IMAG2025.jpg

純アセトンどぶ漬けの時の様に白い粒子も見受けられません。

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完全に溶けました。溶液は乳白色です。

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溶液ができたのでついでに溶着を試してみます。

IMAG2029.jpg


ちゃんとくっつきました。純アセトンでの溶着に比べてしっかりくっついています。机の上から落としても割れません。

十分な強度が得られるまでに十分な乾燥時間が必要なのは純アセトンでの溶着と同様です。毛管現象での吸いあがりも同様です。

溶着に関しては刷毛塗りした方が塗布量の調整がしやすいと思います。

印刷物同士をくっつけるという観点ではアルテコプライマー+ゼリー状瞬間接着剤の方が断然作業性が良いです。

 

おまけでM4ネジを嵌りそうな穴に無理やりねじ込んでみました。

IMAG2028.jpg

ちゃんの締めたり抜いたりができます。




さて、明成化学の3Dプリンタ用フィラメント [3D Prinstar] ですが、接着に若干制限があるものの、切削もできる、研磨もできる、塗装もできる、アセトン蒸しもできる、と一般的にABS樹脂と呼ばれているフィラメントで印刷した印刷物と遜色ない基本物性を備えている状況をお伝えしてきました。

いま一度メリットとデメリットを纏めてみます。

メリット
・融けたフィラメントの粘性が高く不用意に垂れないので、寸法精度を狙った造形に向いている
・推奨印刷温度が210℃と低い為、ノズル付近までPTFEチューブを入れて押し出し抵抗を減らしたホットエンドで使用できる(押し出し抵抗が減るということはそれだけノズル先端から不用意な垂れが減る)
・一般的なABSより反りが少ない
・印刷中の臭いが少ない
・フィラメント径がそろっているので積層がランダムにはみ出す様な事が無い

デメリット
・粘性が高いということは積層が厚い印刷では下層との密着が不十分となり、積層割れの原因になる。
・粘性が高いということは印刷速度を上げると下層との密着が不十分となり、積層割れの原因になる。
・印刷速度が上げられない為、大型の造形では印刷時間が増える
・粘性が高いということはフィラメントの射出量を適正に管理しないと、ノズルの先端に余分なフィラメントが付着しやすく、お焦げ玉の原因となる。
 →ちなみにこの件に関してですが、対策はありまーす。いずれ別件で報告いたします。
・フローを減らせばノズル先端に付着する余分なフィラメントが減るが、その分下層との密着が不十分となる。

以上

コレにてレビューを終わりにしまーす。

 


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OVK01 明成化学3Dプリンタ用フィラメント『3D Prinstar』レビュー その4 塗装編 [OVK01]

3D Prinstarのレビューもいよいよ佳境となりました。

今回は塗装編です。

用意する材料は、先日プリントアウトした Torture_test と 普通の誤家庭なら常備されているであろうところの SOFT99ボデーペン(自動車板金用塗料:日産イエローイッシュシルバー(シルバー寄りのシャンパンゴールド))です。

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有無を言わさず塗装してみました。適当に3度塗りです。

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爪で擦ってもマイナスドライバーで擦ってみてもぺロリと剥がれません。

塗料のノリは問題無い様子です。※

※本レビューの結果はすべての種類の溶剤の塗料に対して有用性を示す訳ではありません。SOFT99ボデーペンの溶剤は有機溶剤としか書かれておらずその成分は不明です。あくまで有用性のある塗装の手段が存在するとの判断で引用願います。

 
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OVK01 明成化学3Dプリンタ用フィラメント『3D Prinstar』レビュー その3 溶解編 [OVK01]

『3D Prinstar』レビュー その3 溶解編です。

純アセトンで処理してみます。

まずはラフト生成の時にできた細い紐をアセトンドブ付けで溶かしてみます。

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1分経過

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5分経過

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溶けましたね。

ピンセットでまぜまぜ

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ちなみに溶液を混ぜてしばらく経つと何やらさらさらとした粒子が見えてきます。こいつがいろいろと悪さをしていると思われます。

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アセトン溶液ができたのでアセトン溶液接着を試してみます。

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一応くっつきました。一応と但し書きした理由ですが、くっつくにはくっつくのですが接合面に強度が出るにはアセトンが抜け切る必要があります。よって実作業において時間がかかりすぎるためNGです。アセトンが抜けきらないうちは水飴みたいにぐにゃぐにゃしています。十分な乾燥時間が必要です。

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なおアセトン溶液接着する際は接着する周辺をやすりで綺麗に磨いておいた方が良いです。そうしないと、積層痕に沿ってアセトンが毛管現象で吸いあがってしまい、接着箇所以外にもアセトンが広がってしまい、とても面倒なことになります。

 

最後にアセトン蒸しです。

積層厚み0.2mmの15mmキューブに対して通常以上にタプタプにアセトンを入れて処理します。左側の乳白色が3DPrinstarで右側の純白色がVerbatimです。

処理前

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処理後

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表面はツルツルになりました。時間をかけて十分な濃度で処理すればアセトン蒸しもできます。

 


OVK01 明成化学3Dプリンタ用フィラメント『3D Prinstar』レビュー その2 接合編 [OVK01]

さて、「材質=ABS」なフィラメント http://www.meisei-kagaku.co.jp/product/index.html なのにABS用の接着剤で難接着であるところの明成化学3Dプリンタ用フィラメント『3D Prinstar』ですが、メーカーに接着性について直接問い合わせたところ、アルテコのゼリー状瞬間接着剤+硬化促進スプレープライマーなら十分な接合ができるとの回答を頂けましたので、購入して試してみることにしました。こういうのって相手の説明を鵜呑みにせずにやってみるのが大事ですから。

購入した接着剤はこちら。アルテコのゼリー状瞬間接着剤+硬化促進スプレー付き(721)です。monotaroで¥1,090-なり

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で、さっそく接着してみます。

取扱説明書では接合する片方の面にゼリー状瞬間接着剤を塗って、もう片方の面にスプレープライマーを吹いてから接合面を合わせてくださいと書いてあるのでその通りにしてみました。

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はい。ガッツリくっつきました。今までの苦労はなんだったのかと、、、

ちなみにゼリー状瞬間接着剤だけでは十分な接合強度が得られませんでした。スプレープライマー必須です。

どれぐらいの接合強度が得られるかというと、無理やりはがそうとすると、接合面とは離れた個所が積層割れを起こして剥がれるぐらいです。

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このスプレープライマーの主成分は「シクロペンタン」だそうです。

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ちなみにこのスプレープライマーですが、仏壇の奥に長年しまっておいたお線香を久しぶりに開けてみた時の臭いがします。換気には十分注意して下さい^^;

 

 

~2016年6月17日追記

hkora11さんよりコメント欄にて「シクロペンタンはアクリサンデーの二酸化メチレンと似たようなもの?」と情報を頂いた翌日に、メーカーより追加の情報として「アクリサンデー接着剤」でも「非常によく接着する」との連絡を頂きました。単なる偶然でしょうか?w

アクリサンデー接着材による接着は「接着」というより「溶着」といったほうが正しいのでしょうけど^^; さらっさらの液体なので対象物に塗布するのが少し面倒ですが、少しググれは先人がブログであれこれ指南してくれています。

「アクリサンデー接着剤」は二塩化メチレンを主成分としており、アクリサンデー社のアクリル板とサンデーPET板の接着剤としてよく知られています。

サンデーPET板はその名のとおりPET樹脂板です。PET樹脂は一般的には難接着とされており、アクリサンデー社も接着には「アクリサンデー接着剤」の使用を推奨しています。

「3D Prinstar」 がABS用接着材には難接着なのに対して、プライマーによる下処理なしで「アクリサンデー接着剤」によって、「よく接着する」ということは、、、、混ぜ物はP(ry

アクリサンデー接着剤はつい先日ちょうど切らしていたので試験の対象には加えていませんでした。購入して追試してみたいと思います。

追記終わり~

 


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OVK01 明成化学3Dプリンタ用フィラメント『3D Prinstar』レビュー [OVK01]

明成化学3Dプリンタ用フィラメント『3D Prinstar』の無料お試しキャンペーン(先着100名様:現在は募集終了)に応募してサンプルを頂きました。

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http://www.meisei-kagaku.co.jp/product/index.html

ABSフィラメントがまるっと1kgです^-^ タダで頂いたからと言ってヨイショはしないつもりでレビューします。

メーカーの謳い文句は以下の通りです。

・MADE IN JAPAN
    日本製機械+日本人による生産、品質管理
・安定した線径、少ない糸ひきで美しい造形が可能
    線径は生産中常時モニターし、規格外品は廃棄
    原材料の事前乾燥によりフィラメント内の水分を排除し、糸引きを抑制
・フィラメントがバラけず、絡まず使い易い
    丁寧な巻取り、製品包装前の巻きグセつけにより使い易さを向上
・工場品質をそのままお届けする高品質包装
    湿気を寄せ付けないアルミフィルムでの真空包装

 

まずはパッケージから。アルミフィルム真空パック&シリカゲル3g入りです。到着時点でパッケージに穴が開いて外気を吸っていました。スプールエッヂに応力が集中したためにこすれて破れたものと思われます。パッケージの素材か化粧箱の改良が必要だと思われます。

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フィラメント外形についてですが、3mほど、ランダムに計測してみたところ、φ1.76mm~φ1.78mmでした。φ1.77±0.01mmとかなり安定しています。「線径は生産中常時モニターし、規格外品は廃棄」 というメーカーのメーカーのうたい文句通りです。

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スプール形状は中心径が大きく巻き癖が付きにくいのも好印象です。フィラメント入れ替えの際にフィラメントの端を固定しておく通し穴の数が少ないのはちょっといただけません(90度おきに穴2つほしいところです。)フィラメント端をスプールエッジに固定するパーツを印刷しておいた方がいいでしょう。

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次にフィラメントの水分管理について。OVK01にて印刷開始前に手動でフィーダーを動かして射出してみましたが、水分を多く含んだフィラメントに観られるようなブツブツ(水分を多く含んでいると、ノズル内で気化した水分が水風船のようにフィラメントの中で弾けます)は全く見受けられませんでした。この点については購入直後にもかかわらずブツブツがわずかに見受けられる某ベイタムさんも見習ってほしいものです。

推奨使用温度 ノズル210℃、テーブル110℃ がメーカー指定です。ABSで210℃は低めの印刷温度だとおもいます。PTFEチューブ(連続耐熱250℃)入りのホットエンド(バレル)にやさしいです。

ノズル温度210℃で印刷してみましたが、ドライブギアからコンッ!というスリップ音が時々するため、OVK01では220℃の設定にしました。この点については機種ごとの熱伝対の温度測定精度によっても微妙に前後すると思われますので、最適な印刷温度は機種ごとに探るしかありません。ちなみに230℃まで上げても印刷は可能でした。

糸引けについてはコレも問題ありません。印刷開始前/終了後にノズル先端からフィラメントがほとんど垂れないのは凄いです。ノズル先端が不要に汚れないのでかなり扱いやすいです。糸引きが少ないのでおこげ玉もできにくいです。

逆に言うと溶けて広がりにくいので造形物と射出したフィラメントの押しつけ時間が短く、下層との密着が確保できない速度の速い印刷には向いていないと思われます。0.2mm積層でも80m/sでは掠れています。射出時にやわらかくする事を狙って温度を上げても変わりませんでした。粘度が高いとおもわれます。細かな造形は速度を落とさないと難しいと思われます。


反りに関しては超大型の印刷をしていないので判断しずらいですが、70x5x15mmの壁状のオブジェクトを出力してみる限りでは角の収縮等は見受けられませんでした。
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臭いについてですが、低刺激です。印刷中に部屋ににおいが充満する事もありません。プリントヘッドに顔を近付けて初めて「ああ、樹脂を印刷しているんだなぁ」と認識できる感じです。


加工性についてですが、やすりで削れます。デザインナイフの刃も入りやすいです。但し接着性が著しく悪いです。市販の瞬間接着剤でくっつきません。ウルトラ多用途SUでも駄目でした。プラリペアの溶剤(メチルメタクリレート)や100均除光液(アセトン含有)を垂らしてドライバーでつついてみましたが表面がやや侵されるぐらいで溶けて軟化する様子がありません。これ本当にABS?って感じです。推奨印刷温度が低いことから何か混ぜ物がしてあるのでしょうけど、一体なにが混ぜてあるのでしょうか?

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(折ったり切ったり剥がしたりしてみました。 )

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(折った後に瞬間接着剤でやすりがけした断面をくっつけようとしてみたのですが くっつきませんでした)

 

造形物を見ていると非常にパキっとしたエッジの立った感じがします。また 、ややテカリが見受けられます。靭性は正確に測っていませんがラフトを繊維方向に無理やり曲げて折ってみた感じでは他社ABSフィラメントより若干強いものと思われます。

15mmキューブを積層厚0.2mmで印刷

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Torture_testをオリジナルの75%サイズ積層厚0.2mmで造形してみました。

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まとめ。

不要に垂れず広がらず、造形物のエッジが恐ろしいぐらいピシッっと立つので寸法精度を狙った造形にむいているとおもいます。

反面、粘度が高いということは下層との接着性に影響しますので、造形物の積層厚や形状に合わせたスライサでの印刷速度の管理が必要だと思われます。早い速度の印刷には向いていない感じです。

やすりで削りやすかったり、デザインナイフの刃が入りやすかったりと加工性が良い半面、溶剤にほとんど溶けないので接着ができません。試していませんが塗料の乗りも悪いものと思われます。


ABSフィラメントなのに溶剤にほとんど溶けない件とそもそもABS対応の接着材で接着できない件についてはメーカーに問い合わせてみます。

 

 

 

~2016年6月8日追記

スーパーXも駄目でした。ポリプロピレン用の接着剤(コニシGPクリア)も駄目でした。Loctite770プライマー+406でも駄目でした※。つるっと剥がれます。

※難接着ゴム材であるEPDMゴム、バイトンゴムから軟質塩ビ、ポリウレタン等まで強力接着します。PBT、ポリアセタール、PPS、ポリカーボネイト等の接着に適し、後浸透接着ができます。

追記終わり~

 


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OVK01 ヒートブレイクをSHAPEWAYSに注文しました [OVK01]

ShapeWaysから7日間有効の送料無料キャンペーンコードが届いたので、設計したヒートブレイクを注文してみました。

素材はステンレスで1個当たり$9でした。後加工で失敗するケースを想定して2個注文したので合計で$18=1,998円です。

titanheatbreaksim01.png

加工の難しいPTFEチューブとヒートブレイクの接触面にサポートが付かない様に天地は逆さまにして出稿してみましたが果たしてどうなることやら?そもそもShapewaysのステンレス造形ってどうやって作ってるんだろう、、、

cutmodel.png

先端の形状は外径φ3.5mm内径φ1.5mmの筒です。φ1.5mmの筒は後加工でφ1.8mmに拡張する予定です。

 

モノは月末に到着する見込みです。

 

 

~2016年6月6日追記~

ShapeWaysから自社のマニュアルレビューを通過したので製造を開始しましたとの連絡がありました。

~追記終わり

 

~2016年6月16日追記~

昨日Shapewaysから商品発送の連絡がありました。当初の出荷予定日は6/21でしたので6日前倒しです。運送会社はUPSです。今週末には届くかな?

~追記終わり

 

~2016年6月17日追記~

Shapewaysの金属造形はEOSの粉末積層らしい

オランダのアイントホーテン→ドイツのケルン→中国深セン と順調に運送中

てっきりアメリカから来ると思っていたのだけれどもワールドワードでやってるのね

~追記終わり

 

~2016年7月03日追記~

6月4日発注→6月18日到着なのでリードタイムは2週間でした。

成田→東京税関と輸送され、次の日にヤマトで配達されました。土曜日でも届けてくれます。

~追記終わり

 


OVK01 ヒートブレイクを設計してシミュレーションを通して最適形状を探ってみた [OVK01]

「先端は熱く、中間は熱を伝えず、根元は冷たく」をヒートブレイクでどう実現するかにあたってFusion360の熱解析機能を使って最適形状をさぐってみました。

結論からざっくり申しますと

・中間のくびれ部分の断面積を減らすと熱の伝導量が減るのでコールドエンド側の温度は下がる

・素材により熱伝導率が違う場合、ヒーターが必要とする発熱量は減る(280℃をターゲットとした場合、ステンレスの場合は16W、チタン合金の場合は12Wで済む)

・ヒーターの発熱量は減るがノズル先端の温度を一定とした場合コールドエンド側の温度はヒートブレイクの材質によってそんなに変わらない(コールドエンド側の熱容量が十分に大きいからかな?)

 

つまりは材質変えても冷却がしっかり機能していればヒートブレイクとしての性能(必要以上にフィラメントを融かさない)はそんなに変わらない。

熱伝導率の低い素材を使えばヒートブレイクを通じて逃げる熱量が減る=ヒーターの発熱量が減るので温度制御の安定度が増すはず。といったところです。

 

最終的にはこんな形状になりました。(傘は要りませんでした。)

titanheatbreaksim01.png

シミュレーション結果。ヒートブロックの温度分布が一様でないのでもう少し形状を工夫したほうがいいかも(もしくは断熱材で覆う必要がある)

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ヒートブロックの温度を280℃としてもヒートブレイクの上部で60℃です。(あれ?現状でここまで温度下がるならコールドエンド側にヒートパイプ要らなくね?)

titanheatbreaksim03.png

 

最後にお約束を。

「あ、あくまでシミュレーションなんだからねっ!」


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OVK01 ヒートブレイクを設計してDMMの3Dプリントでチタン素材で見積もりしてみた [OVK01]

ヒートパイプの件はちょっと横に置いて、ヒートブレイクを含めたホットエンド周りをFusion360で設計してみました。

hotend01.png

hotend02.png

hotend03.png

こんな感じです。ヒーターブロックを極力薄くしてノズル先端までの距離を短くするとともに、ヒートブレイクのコールドエンド側に熱を素早く拡散させる傘を追加していみました。

 

で、何をたくらんでいるかというと、この特殊形状のヒートブレイクをチタンで3Dプリントしたらお幾らですのん?を試してみたかったからです。

DMM.make の3Dプリントにて素材をチタンにして見積もりしてみました。

5013円.png

結果は5013円でした。

ちなみにステンレスでは4596円でした。

思っていたよりちょっと高い。3000円未満ならとりあえず注文してみたいところだけれども、もう少しシミュレーションとかちゃんとしてから考えよう。

 

~2016年5月25日追記~

DMM3Dプリントは粉末焼結造形なので穴の精度が悪いらしい?

http://mgtokyo.blog.fc2.com/blog-entry-79.html

http://mgtokyo.blog.fc2.com/blog-entry-83.html

マイナス公差1mmとかどんだけー。おそらく斜めに傾けて設置したときのサポート材の跡とオーバーハング込みの公差なのでしょうが、加工すること前提ですね。



同じものをShapewaysで見積もってみました。あいにくチタンの取り扱いがないので素材がステンレスになりますが、印刷費用$10.78+送料$19.90=$30.68でした。

だども、先端のパイプの壁の厚みが1mm以下(外径φ3.5mm内径φ1.8mm壁厚0.85mm)なのでエラーでました。

DMMでも壁厚の規定は1mm以上と書いてあるのでおそらく駄目出しされるんだろうな、、、

外径3.5mm、内径1.5mmで造形して、穴を1.8mmに拡張すると良いかも。

どの道パイプの内側はおこげの詰まり防止で磨く必要があるからね

今回設計したヒートブレイクはAfinia/ZortraxM200用のノズルを使うこと前提の設計なので、ノズルも自作する方向で調整するのもひとつの手段かと。

~追記終わり~

 


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OVK01 高温対応ホットエンドのヒートブロックの寸法確認 [OVK01]

前回設計したヒートブロックがヒートブレイクとノズルに対して正しい位置に収まるか確認する為、高温対応ホットエンドのヒートブロックを3DPで印刷してヒートブレイクとノズルを仮組みしてみました。

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バッチリ嵌りましたね。寸法的には問題が無いようなので、アルミブロックを購入してShapeoko2で削り出す事ができます。

 

さて上記の様な変態的な構造にした理由ですが、それは前回の記事を参照してください。

狙いは「先端は熱く、中間は熱を伝えず、根元は冷たく」です。

ヒートブレイクとヒートブロックの接触面はセラミックワッシャーを挟んで極力熱が伝達しない様にしています。

熱容量を考えたらヒートブロックはもう少し大きくした方が良いかもしれません。


 

さて、下半分の熱を奪わないといけないコールドエンド側ですが、局所的に熱を奪って冷やすにはどうしたらよいでしょうか?

答えはパソコンの高性能CPUクーラーにあると思います。

局所的に熱を奪うのに最適な素材ですが、それはヒートパイプです。

次回はヒートパイプを使った冷却方法を考えます。

 


OVK01 高温対応ホットエンド製作開始 [OVK01]

打倒Zortraxを目指しているOVK01としてはPC含有の射出温度が高いフィラメントに対応する必要があります。

その第一歩としてAliexpressにて注文していたZortraxM200用のヒートブレイクが到着しました。

到着までにかかった日数は5月3日注文→5月16日到着なので約2週間でした。

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購入先がAliexpressなので正規品と寸法が一致しているかどうかは本物の図面が無いので判断できませんが、形状はほぼ同じであると考えられます。


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PTFEチューブは上部に10mmほど挿入されています。 最初のくびれの少し上までです。

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コールドエンド側を冷却ブロックに固定する際に放熱効率を考えるとD型の穴に挿し込む必要があるのですが、どうやってD型の穴を開けようか思案中です。

さて、高温熔融フィラメントに対応したホットエンドの構造における重要な点は

・融けてバッファリングされるフィラメントの量を少なくする(融けたフィラメントはゴムみたいなものなので、量が多いとフィラメントフィーダーに余計な負担を架けます。可能であれば内径とフィラメント径との差は少なくしたい)

・ヒートブレイクにおいて、ヒートブロックとの接触箇所から上のコールドエンド側には熱を極力伝え無い工夫をする。それでも熱は上がってくるが、上がってきた熱は冷却ブロックにて素早く拡散してフィラメントに伝達させない様にする

・それでいてフィラメントの射出量に対して十分な熱伝達ができるノズルの体積=熱容量が必要。もちろん熱伝導が良いに越したことは無い。あまり先端を細くしすぎると熱放射や空気との接触による温度低下によってヒートブロックの温度分布が一様でなくなるので、必要以上にヒーターの温度を上げなければならなくなる=ヒーター付近とノズル先端で温度が違う→滞留したフィラメントの炭化や射出不安定の原因になる→ヒートブロック内で融けるフィラメントの量が増える→フィーダーに余計な負荷がかかる、、、と負のスパイラルに陥る前に、空気との熱交換を避ける意味で保温カバー(ガラス繊維シート)とかで対策したほうがいいかもね

の3点です。

端的に現すと「先端は熱く、中間は熱をさえぎって、根元は冷たく」です。

 

そんなこんなで、とりあえず、ヒートブロックの設計でも。

こんな感じにして極力ヒートブレークとヒーターブロックが接触しない様にして、余計な熱がフィラメントに伝わらない工夫をしてみようとと考えています。

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自作のヒートブレイクが作れればもっと薄くできるのになぁ、、、

ちなみにヒートブレイクとして加工性がよく熱伝達が少なく丈夫な素材をコスパで考えると一番良いのはステンレスだとおもいます。 チタンやアルミナがいいかもとかいう冗談(いくらカネカカルンダ?)は止してください^^;

上記の構造で、ヒートブロック→ノズルに対して十分な熱伝達ができるかどうかはFusion360に持って行ってシミュレーションにかけてみます。

ヒートブレイクとノズルをモデリングしなければ~

 


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OVK01 MICROSWISSのメッキノズル [OVK01]

MICRO SWISSのメッキノズル(Afinia/UP!/ZortraxM200用)をebay.com経由で購入しました。

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ebay.comにて「HIGH LUBRICITY WEAR RESISTANT NOZZLE」で検索すると各機種用のノズルが表示されます。

5月3日注文→シカゴ空港経由で5月9日に到着しました。中華通販と違って早いw

 

MICRO SWISS のホームページはこちら

http://www.micro-swiss.com

 

MICRO SWISSさんは TWINCLAD XT と呼ばれる特殊コーティングを施した3Dプリンタ用ノズルを販売しています。

売り文句としては

「高硬度&低摩擦=カーボンやメタルなど特殊素材含有のフィラメントでノズル口が摩耗しにくい」

「低摩擦で炭化したフィラメントがノズル先端に付着しにくい」

「シリコンコーティングなどと違って300℃以上の高温にも耐えられる」

となっています。

TwincladXTコーティングとはニッケル系のコーティングとだけ書かれており、その正体は良くわかりません。無電解のニッケルメッキとも少し違うみたいです。低摩擦の無電回ニッケルメッキだそうです。その特性から射出成型機材のコーディングとしても使われている様です。自分で加工できるなら手持ちのノズルで試してみたいですね。

 

大きさ比較用に小嶋技研さんのMK8ノズルと並べてみました。切削仕上げの綺麗さは小嶋技研さんの圧勝w

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六角部分の幅は6mmほど、7mmのMK8ノズルと比べると少し細身です。温度低めの場合はノズルの温度維持を考えて風防を付けた方が良いかもしれません。

また、先端の形状がM200用はMK8用に比べて太いです。

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この形状のメリットとしては

「ラフト生成時に排出レートを上げることによって、より太い線が描ける=ラフトの密着度が上がる」

「天面を塗りつぶす際により平面にできる」

「ワークの冷却ファン稼働中にノズル先端の温度低下が少ない」

デメリットとしては

「ノズル先端に炭化したフィラメントが付着しやすい、剥がれる時は大きめのダマになって剥がれる」→(低フリクションコーティングで対処となるかな?)

「熱放射&ワークとの接触面積が大きい→突起の先など細かな造形には不向き」

等が上げられます。

部品系の造形の場合はM200タイプ、繊細な造形が必要な場合はMK8タイプとノズルを使い分けると良いかもしれませんね。今更ながら現状のOVK01にすぐに装着できるMK8用のTwincladXTノズルも合わせて買わなかった事をちょっと後悔、、、

 

今回購入したノズルと組み合わせるべく、同時期にAliexpressでヒートブレイクを注文したのですがこちらはまだ到着しません。M200用のノズルはその中心部にヒートブレイクの先端を差し込む構造になっていますので専用のヒートブレイクが必要なのです。

ヒートブレイクが到着次第、寸法を計ってそれに合わせてヒートブロックとコールドエンドを製作しなければならないので今回は感想のみです。

実験はしばらくお預けです。

 

~2016年5月11日追記

TwincaldXTについて解説文を見つけました。

http://twincityplating.com/electroless-nickel-composite-plating-services.html

http://twincityplating.com/uploads/3/4/9/0/34902085/twin_clad_xt_brochure_-_twin_city_plating.pdf

窒化ホウ素 含有の無電解ニッケルメッキの様です。

当方の解釈が間違っていたらごめんなさいm(_,_)m

 


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OVK01 吊り下げ式の石鹸皿 [OVK01]

OVK01で吊り下げ式の石鹸皿を作りました。

200*110*5mmの半円状の板に滑り落ち防止のくぼみを付けて水きり穴を空け、長細いフックで吊り下げる算段です。

石鹸皿はFusion360でささーと設計しました。私の場合、FDM式の3Dプリンタで実用品を作る際に、造形物の角のバイブレーション/リンギング対策として角を丸める処理を多用(というか水平方向のほぼすべての角を丸めています)するので一括処理で角丸めができるFusion360のフィレット処理機能は大変助かっています。

以前PRN3Dで同様の皿を作った際は造形エリアが不足したため、2分割して後でくっつけるといった事をしましたが、造形エリアが約220mmキューブあるOVK01では、大判の造形も一度に印刷できるのが強みです。

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暗い場所で撮ったので写真では分かりにくいですが、印刷した皿は内部に水が浸みてカビない様にアセトン処理を施して、ツルツルにしてあります。

IMAG1717.jpg

石鹸を乗せたらこんな感じになりました。

 

FDM式の3Dプリンタはわずかなコストで生活空間をちょこっと拡張できるのでと~っても便利です。

 


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OVK01 ガントリーサポートプレートの取り付け [OVK01]

OVK01へ先日製作したアクリル製のガントリーサポートプレートを取り付けました。

 

Before

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After

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このアクリル製のガントリーサポートプレートを用いることによって、駆動用シャフトの軸穴やフレーム間の距離がより正確に組みつけられるようになります。

 

4枚のアクリル板の継手部分のネジはトルクレンチでトルク管理をして締めるとともに、コーナーの内側にサポート柱を設置し、レーザーカット切断面の僅かな角度による影響が出ない様にしています。

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みすぼらしかったガントリー構造の外観が一気に見栄え良くなりました。

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うむ。自己満足の極みw

 

 

 


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OVK01 Fusion360を使った熱解析 [OVK01]

現状のホットエンド構成において、バレルにPTFEチューブを入れずにオールメタル化した場合、どの様な温度分布になるかをFusion360でホットエンドをモデリングして熱解析でシミュレーションしてみました。

20mm x 20mm x 10mmのアルミ製ヒートブロックはφ6長さ20mmのヒーターから14Wの発熱指定でおおよそ235℃、18Wの指定でおおよそ280℃になります。

ヒーター以外は周囲温度20℃に対して材料ごとに指定した放射率で放熱しているものとし、ヒーターは表面発熱で熱量を指定しヒートブロックの温度が想定温度のになる様に熱量を調整しました。

発熱量14W指定してヒートブロックが235℃になった場合の温度分布はこちら

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冷却ブロックではおおよそ90℃以下です。PLAでは冷却ブロックの上まで軟化するのでアウトですね。

ABSだとギリギリです。

 

発熱量を18Wに指定してヒートブロックの温度を280℃まで上げてみた場合の温度分布はこちら

18W280ALL.jpg

こうやってみると冷却ブロックから上は14W@235℃指定の時に比べ温度がそんなに上がりませんね

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冷却ブロックでの温度は94.4℃ぐらいです。

あくまでシミュレーションですが、280℃でフィラメントを押し出そうとした場合現状の構成をオールメタルに変えても融点の高いフィラメントであればギリギリ押せそうな感じです。

 

この手の問題の対策として、バレルの上部にだけPTFEチューブを入れて熱伝達を遅くするという手法がAfinia/Zortrax系のホットエンドで行われています。

ではどこまでPTFEチューブを入れることができるかというと、PTFEの連続耐熱温度に対し少し余裕をみて240℃までの温度分布がどうなっているか確認してみます。

18W280-240.jpg

おおよそバレルの中央までです。冷却ブロックの直下のM6三種ナットより上であればPTFEチューブを設置しても問題なさそうです。


あくまでシミュレーションですので、パラメータ設定が間違っていたら元も子もありませんが、大体のイメージはつかめましたので、あとは上記の想定でPTFEチューブ入りのバレルを製作して、実機に実装して試験してみます。

試験は機材の都合から当分先になる見込みです。

 

~2016年4月8日追記~

Fusion360における熱解析は現時点で対応できるのは自然空冷のみになります。強制空冷を考慮したシミュレーションはCFD(熱流体解析)がないとできません。ですが、ヒートシンクの強制冷却面の荷重に熱伝達を指定することで疑似的に強制空冷による放熱を設定する事ができます。

Fusion360のフォーラムに上記の内容の投稿がありましたのでシミュレーションに反映させてみました。

http://forums.autodesk.com/t5/fusion-360-ri-ben-yu/kong-leng-fang-refinno-re-jie-xi/m-p/6229466/highlight/true#M1259

ヒートシンクの加重に熱伝達を設定して疑似強制空冷にした場合の解析結果はこちらになります。

26W280-240.jpg

ノズルを280℃に上げるためにはヒーターの発熱が26Wまで増えました。

冷却ブロックより上が大分冷えましたね。PTFEの連続耐熱温度に少し余裕を見た240℃になるのは自然空冷でのシミュレーション結果と変わらずバレルの中間ぐらいです。意外とバレルから上は熱が拡散して冷えている様子です。

~追記終わり~


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OVK01 積層厚0.05mmの追試 [OVK01]

先日印刷したサッフォ像(450%サイズ)ですが、フロー量を変えて印刷してみました。下から55mm分は時間の都合でカットしてうなじから上のみを印刷しています。(Advanced-Quality-CutOffObjectBottom=55mm)。

http://www.thingiverse.com/thing:105551

 私がサッフォ像に惹かれる理由が何となくわかった気が、、、実は私はウナジスキーです ´・ω・`

アップスタイルの髪につきだされたうなじ。 イイデスネー 

と、個人的な性癖の暴露はここまでにして、、、、

印刷条件はCura15.04.04 ノズルサイズ0.4mm 積層0.05mm infill30% infilloverlap 0% 壁厚1.2mm 印刷速度 infill 60mm/s innershell 40mm/s outershell 20mm/s フロー100% VerbatimABSφ1.75mmシルバー ノズル235℃ ベッド110℃ ラフト有り(だけどパラメーターの調整わすれてほぼ意味が無い、、、)です。 

IMAG1652.jpg

先日の印刷においてフローレートを90%にしていた理由ですが、先日の記事のコメントでも説明していますが、単純に初の0.05mm印刷だったので他の積層厚における印刷結果が良好だったフローレートをそのまま持ってきただけです。

IMAG1653.jpg

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両者を比較してみますとフロー90%の場合は積層ごとに色が微妙に濃淡に変化しているところ(圧着率が微妙に変わる所為でしょうか?)がありますが、フロー100%の場合は均一に印刷されていました。良い方向へ向かっています。

ちょっとしたパラメータの違いで結果が異なるとはいやはやFDM式は奥が深いです。

ちなみにフロー100%の場合は耳たぶがやや荒れます。これは鋭角の先端において、はみ出したフィラメントがノズルの先端に吊られて上にハネ上がり積層が安定しないためです。クーリングファンを導入する事によってどうなるか、今後の課題です。

積層ごとに濃淡がランダムに変化する件ですが、周囲環境の温度変化による違いを疑われるかもしれませんが、この時期は屋内型の石油ファンヒーターを温度設定22度で稼働させ、部屋全体を疑似的な恒温槽としているのでその可能性はありません。ちなみに屋内型の石油ファンヒーターを3Dプリンタの印刷中に稼働させると、臭いの元を燃やしてくれるためABS臭の充満がかなり抑えられます。石油ファンヒーターにダメージがあるかどうかはわからないですが^^;

 

~おまけ~

最近読んだマツダ関連の伝記本の中で「エンジン開発の常識にとらわれず極端にパラメータを振ってみろ」みたいな事が書かれていたのを思い出して、フローレートを極端に変化させるとどうなるかという実験をしてみました。

積層厚は0.2mmで60%~120%まで振ってあります。

IMAG1651.jpg

積層厚0.2mmの場合やはり90%が一番見栄えが良いです。100%だと角を曲がった後の膨らみがやや大きいのです。(わずかな違いなんですけどね、、、) 80%になると天面に穴が開いて中が透けてみえます。110%になると壁面のはみ出しが多くなり光を当てる角度によってはメタボに見えます。120%になると壁面の崩壊がはじまります。

同じことを0.05mmでやってみるとどうなるか、、、時間が許せばやりましょう。

マツダみたいな大企業と違ってモデリングベースのシミュレーションなんてできないですからひたすら実験あるのみです。

 


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OVK01 今更ながらのフィーダーのパルスレートの調整方法の紹介 [OVK01]

今更ながらのフィラメントフィーダーがフィラメントを1mm押し出すのに必要なステップパルス数の設定の仕方の紹介です。

smoothie互換ボードにおける config.txt でのパラメータは

extruder.hotend.steps_per_mm に該当します。

計算式は以下の通りになります。

steps_per_mm = 1 / [ (ドライブギアの歯の直径mm*π) / ( フルステップ数 * 分割数 ) ]

OVK01はフルステップ500の5相ステッピングモーターを使っており、モータードライバでの分割数の設定は100、ドライブギアの歯の直径は10.65mmなので式に当てはめて計算すると

steps_per_mm = 1 / [ (10.65*π) / 50000 ] = 1494.4126 となります。


ではこの値で実際にフィラメントを押し出してみましょう。

まずは、フィーダーに設置しているボーデンチューブを外して、継手の先端までフィラメントを手で引っ張り出します。

IMAG1602.jpg

次にパソコンから制御ソフトを使って50mmほどフィラメントをロードする指示を出します。

フィラメントが出てきたらノギスで実測します。

IMAG1603.jpg

48.84mmでした。指示した送り量の50mmに対して2.375%不足しています。

不足した原因ですが、ドライブギアの歯がフィラメントに食い込んで、計算上の直径よりフィラメントの送り出し位置が内側に小さくなった為です。

なので、現状の送り量に対して、2.375%パルスレートを増やします。

steps_per_mm = 1494.4126*1.02375=1529.9064

変更後も同様に50mmフィラメントをロードする指示を出して、長さを実測します。


IMAG1605.jpg

ほぼ50mmになりました。今度は上手く行きましたね。



以上、フィーダーのパルスレートの設定方法でした。

 


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OVK01 クイズ~外壁造形速度の違い [OVK01]

さて以下の2つのキューブは積層厚が0.2mmと0.1mmとちょっと条件が異なりますが、どちらが40mm/sで印刷したものでどちらが20mm/sで印刷した造形物でしょうか?

IMAG1588.jpgIMAG1589.jpg





正解は↓にスクロール























正解は初めのキューブが40mm/sで次のキューブが20mm/sです。

直交型デザインの3Dプリンタにおいて、座標を0,Y→0,0→X,0という風に片側のモーターが急停止する方向へプリントヘッドを動かした場合、角においてY軸の位置を0に固定するのですが、慣性重量により完全に停止できずに微妙に揺れます。

IMAG1588_2.jpg

その揺れがコーナー直後に残像の様に残り波打ちします。一般にバイブレーションやリンギングと呼ばれている現象です。実際に肉眼で見てみると光を当てる角度に気を付けないとわからないぐらいの僅かな波打ちなのですが、見る角度によってはものすごーく気になります。

筺体剛性が無い、直動パーツのすきま誤差が大きい、タイミングベルトの質が悪い(芯線が緩く伸びが大きいと振動の収束に時間がかかります)、ベルトテンションが適正に張られていない、フィーダー用のモーターがプリントヘッドに乗っているダイレクト型なのでヘッドが重たい、ヒートベッドが造形中に水平方向へ動いている(PurusaI3とか)のでそもそも慣性重量が大きい、といった具合に主にメカニカルな問題で発生します。

 

先日出力した kight remix さんをつかってよく観察してみましょう(クリックで拡大できます)インフィルもシェルも40mm/sで印刷しています。
IMAG1587_2.jpg

エッジの立つ角にリンギングが出ていますね。

 

対策としてはメカニカルな問題をクリアしたうえで、ファームウェアによる補正に頼る、ソフトウェア制御によって慣性重量を下げるといった手法があります。

OVK01においてはメカニカルな対策は十分にやってきたつもりなので、今回は単純に造形速度を20mm/sに下げることにより慣性重量を下げるといった対策を取ることにします。

同様の対策はアルミシェルボディーで筺体剛性が高く、高品質な部品を使っているZortraxのスライサでもやっていることです。

では単純に造形速度を20mm/sに落とせば、、、、と行きたいところですが、それだと出力するのにとてつもなく時間がかかります。

ですが、見えないところ=インフィルやインナーシェルで少々発生するのは問題無いので、インフィルの造形>インナーシェルの造形>アウターシェルの造形と速度を可変すればいいのです。

ちなみに段階的に速度を落とすのは先日説明したヘッドスピードの変化に対する押し出し圧力のレスポンスの遅延による影響を極力出さない為の措置です。


以上を踏まえて Sappho's Head  を450%サイズで出力してみます。

http://www.thingiverse.com/thing:105551

印刷条件はCura15.04.04 ノズルサイズ0.4mm 積層0.05mm infill30% infilloverlap 0% 壁厚1.2mm 印刷速度 infill 60mm/s innershell 40mm/s outershell 20mm/s フロー90% VerbatimABSφ1.75mmシルバー ノズル235℃ ベッド110℃ です。

IMAG1590.jpg

以前の設定ならもみ上げあたりにリンギングが出るところですが、綺麗に抑えられていますね

あごの下のオーバーハングにできてしまったもじゃもじゃをお掃除して撮り直し

IMAG1592.jpg

 

最後スマフォカメラでなくでちゃんとしたデジカメを使って少しボケ気味に写りの良い角度で撮り直したもう一枚

IMG_3613.JPG

なんかフィギュアを愛でる人の気持ちがちょっと分かってきたような気が、、、^^;

 

 

これでまた一歩打倒Zortraxへ一歩近づいたでー

ただし下から覗いちゃだめよん。

印刷にかかった時間は6時間17分でした~

 

 

~2016年3月30日追記~

今回のCuraの設定値についてさらっと解説します。

積層厚:0.05mm → Zortrax越えを目指すに当たり、Zortraxではできない設定値にしました。フィギアを出力する用途以外では設定することは無いかと。

印刷速度:infill 60mm/s innershell 40mm/s outershell 20mm/s → 外壁ループの最外と内側とインフィルの印刷速度を分けています。これについては下の外壁1.2mmの項目で説明します。ちなみに積層厚0.05mmだと60mm/sの印刷速度ではカスレます。が、インフィルなので少々崩れても良しとしています。40mm/sぐらいだと安定して描けます。

壁厚:1.2mm → 外壁ループを3周させるための措置です。CuraのスライサはZ軸リフトとした次に外壁ループの内側から外側に反時計回りに書いていって最後にインフィルを埋めてZ軸リフトという繰り返しのパスを描くのですが、外壁の最も外側を20mm/sでリンギングが出ない様に綺麗に描くにあたり、インフィル→Zリフト→外壁ループの内側→外壁ループ外側と徐々に印刷速度を落としていってノズル内圧を徐々に下げることによってフィラメントの射出量の安定を企てているつもりです。外壁ループの一番内側はいわば捨てループです。

これでZortraxのスライサ風味に近付けたつもりです。( http://ginger-soft.blog.so-net.ne.jp/2016-03-24 を参照)外壁ループが3重になりますが、インフィルを外壁と同じ速度でゆっくり描くよりかは大幅な印刷時間の短縮ができます。外壁厚が増えた分の影響がどう出るかはは大型のオブジェクトを印刷してみないとわかりません。おそらく収縮による影響が2重ループの外壁より、顕著にでるのではないかとおもわれます。

~追記終わり~

 


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OVK01 VerbatimABSシルバーフィラメント [OVK01]

以前に購入して放置していた Verbatim の ABS フィラメント シルバー色 を開封しました。

IMAG1579.jpg

一般的に印刷が難しいと言われる純白色フィラメントとの違いを確認するためです。

 

15mmキューブばかりじゃ面白くないのでたまにはフィギュアを印刷してみることにしました。

サポートなしでも印刷し易いという knight remix さんです。印刷に確保できる時間の都合から75%サイズで出力ています。

http://www.thingiverse.com/thing:763361

 

まずはラフトから

IMAG1580.jpg

定着が良いですね

IMAG1581.jpg

第一層目

IMAG1583.jpg

続いて土台。地面に刺さった剣も接地面が少ないのに良く立っています。

IMAG1584.jpg

下おっ◎い印刷中。

糸引かない、垂れない、ダマにならない、積層はみ出ない、オーバーハングも元データが良い所為か綺麗に出る、、、なんじゃこりゃ~ぜんぜん扱いやすい!

IMAG1585.jpg

3時間10分で完成! サポート無しで印刷できるデータなのにサポート指定してゴミがついてしまったのは勿体ないw

 

印刷条件はCura15.04.04 ノズルサイズ0.4mm 積層0.1mm infill30% infilloverlap 0% 壁厚1.2mm 印刷速度 40mm/s フロー90% VerbatimABSφ1.75mmシルバー ノズル235℃ ベッド110℃ です。


最後にピンセットで少し掃除して綺麗にした印刷物の写真をブログにアップロード可能な容量いっぱいで保存したのを置いておきます。

IMAG1587.jpg

肩から上になると冷却時間が足りずに少し角が丸くなったりところどころダマが付いていますが、純白フィラメントだともっと練った様な感じで崩れるので全然おkです。

 

結論。 Verbatimといえど

 純 白 フ ィ ラ メ ン ト は 買 っ て は い け ま せ ん 

 

 


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OVK01 ガントリーサポートプレートの製作 [OVK01]

講習を受けた翌日に製作に掛かるのがGingerale&Softcreamクオリティw

というわけで、日曜日の午前中にデータを作って、午後からCorelDrawの体験版でDXFがちゃんと読み込めるか確認してから夕方には設備を予約して、その日のうちに出力して帰ってまいりました。

Maker'sBaseにてLC2講習受講後に使えるようになる大型のレーザーカッターはこちらです。

IMAG1570.jpg

最近すっかりTrotecさんに押されて影が薄くなってきているUniversalレーザーさんの大型レーザーカッターです。

60Wレーザーで800x450mmまで切断できます。

 

この機械でクラレのコモグラス(押しだしアクリル板)の5mm厚を切断加工します。

目的のブツの加工に入る前に、レーザー光のスポットサイズに起因する寸法の痩せを確認するために小型の勘合テストパーツを切断加工します。

IMAG1569.jpg

組んでみました。

IMAG1578.jpg

図面上の線から0.15mmぐらい余分に切り取られて痩せるので、その分切断するラインを図面上で外側に持っていきます。つまりはレーザーがコモグラスを削る幅は約0.3mmということになります。

IMAG1577.jpg

修正後はバッチリ勘合しました。レーザー光の焦点の違いでぴったりくっつけると直角から若干斜めに交差します。これはレーザーカッターの仕組み上避けられない症状なので仕方が無いです。

 

勘合テストをもとに、図面上で噛み合わせ箇所にそれぞれ0.15mm幅分の身を増やす修正を加えたら、いよいよ本番の加工です。

IMAG1572.jpg

はじまったら終わるまで後は天に祈るのみ。切断距離約1600mmのプレート一枚が約6分で切りだされます。

 

2種のプレートを切りだして仮組みした姿がこちら

IMAG1575.jpg

勘合箇所が若干きつめに出ましたが、押し込めば嵌るの感じです。無理やり押し込むとストレスで後日突然パキンと割れることがあるらしいので、少し加工が必要かもしれません。思い切って溶剤で溶かしてストレス解放しつつくっつけるのもアリかも

注文したネジとナットが届いたらOVK01へ組み込む予定です。


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OVK01 スペアパーツ印刷 [OVK01]

転ばぬ先の杖でOVK01用のスペアパーツを印刷しています。

印刷条件はCura14.01 ノズルサイズ0.4mm 積層0.2mm infill30% infilloverlap 0% 壁厚0.8mm 印刷速度 40mm/s フロー90% VerbatimABSφ1.75mmホワイト ノズル235℃ ベッド110℃ です。

IMAG1561.jpg

無機質なパーツはそこそこ綺麗に出るんですよね。

IMAG1559.jpg

と、綺麗な面ばかり見せても何も得るものは無いのでちょっと失敗している個所を紹介します。

IMAG1560.jpg

別のパーツから長い距離でトラベルしている間にフィラメントが少し垂れて射出量が変わった直後に外壁を描いた為、他のレイヤーとの違いが生じてしまった例です。Curaは外壁(2層の場合は内側→外側)→infillの順で埋めていきます。影響が和らぐように3重壁ぐらいにした方がいいのかな~

 

と、ここで話を別方向へ展開させますが、ここら辺の処理はZortraxのスライサが上手ですよね。

ネットに転がっている動画を見る限りでは四角い面を造形する場合、造形順序と速度の変化は以下の図の様になっています。

象虎さん四角造形例.GIF

基本的にZortraxのスライサは外周は20mm/sぐらいでゆっくり綺麗に描いて、人の目には触れないinfillは速度を上げて40mm/sぐらいで描いています。

ヘッドの速度差が生じるということは、もちろんフィラメントフィーダーの押し出し速度も変わります。

フィラメントの押し出し速度が急激に変化した場合、フィラメントの射出量がヘッドの移動速度に対して適正な量に安定するまで若干のタイムラグが生じると思われますが、そのフィラメントの射出量が安定していない時間帯の造形はinfillで行うといった事をしています。

 

箇条書きすると

・Zリフトして次の層の造形開始

・外壁と同じ20mm/sでinfillを少し描く(射出量の安定を待つ)

・射出量が安定したら外壁を描く(この間20mm/sを維持)

・外壁を描き終わったら速度を40mm/sに上げてinfillを描く

・infillが描き終わったらZリフトして速度を20mm/sに落とし次の層のinfillから描き始める(射出速度が40mm/s対応から20mm/s対応に落ちるが、しばらくの間40mm/s対応で押し出していた勢いが残り、太めに線が出るので、infillを少し描いて射出が安定するのを待つ)

以下ループ

 

となっています。

Zortraxの造形が綺麗な理由はこういったところにもあるのかと感心した次第です。

 

似たようなことをフリーのスライサーでやろうとすると、infillとshellの造形速度は同じにして、造形順序をinfill→shellの順に指定する必要があります。それができるのはslic3rかな?

いい加減Curaは卒業してslic3rを試してみないとね~ ´・ω・`

 

 

~2016年3月27日追記~

ZortraxM200のスライサのパスの件ですが、どうやら上記の様でない場合もあるみたいです。

・外壁ループの外周を低速で印刷

・外壁ループの内周を中速で印刷

・インフィル(ななめ0,0→X,Y方向)を高速で少し印刷

・外壁ループの外周と内周の間?を高速で印刷(移動のパスとして外壁ループを使っているだけかも?)

・インフィルの残り(ななめX,0→0,Y方向)を高速で印刷

・Zリフトして最初に戻る

 

インフィルの設定によってパスを変えてきているのかなぁ、、、謎です。

ただ一つ確実に言えることは外壁ループの最外周の印刷はめちゃ遅い!です。

 


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OVK01 締め付けチューブ継手導入後の初印刷 [OVK01]

締め付けチューブ継手導入後の初印刷として、以前印刷した熊本熊を同条件で印刷します。

ただし、造形面の材質が和紙マスキングテープからポリカーボネートシートへと変わった事により、ヒートベッドの温度を90℃→110℃に変更しています。

印刷条件はCura15.04.4 ノズルサイズ0.4mm 積層0.1mm infill30% infilloverlap 0% 壁厚0.8mm 印刷速度 50mm/s フロー90% VerbatimABSφ1.75mmホワイト ノズル230℃ ベッド110℃ です。連続印刷時間の制限からオリジナルのサイズに対して50%の大きさで印刷しています。

 

造形し始めにおいてまず違いが出ました。

ヘッドが空中を移動する際の無駄なフィラメントの排出が抑えられたため、サポートの造形が前回より綺麗です。糸引きも減ったので、ヘッドが着地したあとの造形もちゃんと繋がっています。

今回の最大の山場はココです。

IMAG1544.jpg

オリジナルデータで追加されていた細いサポートの棒が手の先まで届いて手先が崩れず無事に造形されました。

 

IMAG1546.jpg

あとはお腹から肩にかけてのボロノイが途切れずに印刷できましたね~といったところ。

ノズルの穴径に対してボロノイの棒に十分な太さが無いので、縦に細長くなると長になるとノズル先のs接地面積が少なくなり、積層分のフィラメントの定着が崩れてダマになってしまいます。そこは前回と変わりませんでした。一般に純白のフィラメントは粘りが強いとされているので、色違いのフィラメントで試してどうなるのかと、造形物の冷却ファンを導入してどうなるかが課題ですね。

 

IMAG1548.jpg

お腹の中の頭頂部へ繋がるサポートは糸を引きながらも何とか完走。前回はダマに引っかかって一部崩壊したので少し前進しました。

 

お腹の中から取り除いたサポートはこちら

IMAG1549.jpg

ノズル径の幅のまま上まで積みあがってサポートとして機能しました。

 

先日の作業はフィーダーを作り変えたり、ヘッドを分解してチューブを接続したりと、大がかりで大変でしたが、結果として得られた事は些細な変化です。

ですが、制御はデジタルだけど出来上がるものはとってもアナログチックなFDM式の3Dプリンタでの印刷では、こういった些細な事象が複雑に絡み合って造形物を作り上げるので、おろそかにはできません。

 

 

本日のまとめとして、サポートを取り除いて掃除した後の姿がこちらです。

IMAG1551.jpg

上の造形を見る限り、まだまだ思うところがあるわけですが、そこは手持ちの機材や材料を用いての改造ではおそらくどうにもならないので、OVK01の改造はしばらく様子見です。

 

ところで話は変わりますが、以前GT2のバックラッシレスプーリー(BLP仕様)をご紹介したの事を皆さん覚えておられますでしょうか?

あれからメーカーに見積もりをお願いしたりと手を尽くしましたが、20Tで軸径がφ5の場合はホーローセットを埋め込む箇所(ボスカットって言うのでしょうか?)のボス径が軸径に対して小さすぎるため規格外(ホーローセットのねじ山がほとんどかからない)という事で見積辞退ということになりましたとさ。軸径φ5mmの場合は仕様上やはり27Tからということになりそうです。

続きは治具を用いた水平軸の軸間調整と回転軸の保持パーツの強化が済んでから、バックラッシの計測して、その結果をみて再び手を出すか考えるとします。

 


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