So-net無料ブログ作成
検索選択

OVK01 ノズル製作 工具の紹介 [OVK01]

今回は自作ノズルを作る時の工具の紹介です。

自作のノズルではノズルの中心の穴をあけるのにスチールカッターリーマーを使っています。

IMAG3094.jpg

これを使うことによって、内部の穴が円錐形になります。

円錐形にすることにより、内部の穴の体積は普通のドリルで開けた場合に比べて1/3になります。しかもノズル先端付近の肉厚が確保できるので、冷めにくくなるという寸法です。

型番などは以下のリンクを参照ください。

https://www.monotaro.com/p/1974/6502/?displayId=5

 

IMAG3097.jpg

IMAG3096.jpg

以上

工具の紹介でした。

 


タグ:OVK01

OVK01 フィラメントの融け具合 [OVK01]

風よけジャケットをつけるとこんな感じになりました。

IMAG3063.jpg

これでノズル先端に風を当ててもヒートブロックの温度は安定します。

 

テストピースを印刷してみてホットエンドを一度はずしてみました。

IMAG3067.jpg

金めっきが効いているので酸化とは無縁になりました。

 

ノズル先端はめっきによる表面の平滑化で汚れの付着防止を期待したのですが、さほど効果はなかったようです。汚れています。低摩擦のめっきができればよいのですけどね。次にノズルを作る時は研磨に気をつけてみます。

 

ホットエンドを分解する際にフィラメントを引っこ抜いてみたのですが、融け具合は以下のような感じです。

IMAG3064.jpg

狙った通りヒートブロック内部に入ると融け始めて、ノズル部で完全に融けて射出される状態になっていると思われます。

直径の変化も最小限に(ヒートブレイクの内径はφ1.9mmで設計)抑えられているので、融け始めから急激に太くなることもなく、ヒートブレイクの内径とフィラメントの外径の差による隙間にフィラメントが遡上することもないはずです。


と、ここまでは調子のいい感じで進んでいたのですが、積層を0.1mmにして印刷した際にちょっと問題が発生しました。

積層0.2mm厚では問題なかったのですが、積層0.1mm厚ではオーバーハングにおいてシェルを印刷する際に印刷済みの隣接パスを融かして極端にめくりあがってしまっています。

現状のノズル先端の直径(φ1.2mm)はノズル穴径(φ0.4mm)に対して太いと思われます。

ノズル先端が隣接するパスの上を通過する面積は抑えたほうが良い様子です。

 

次回はノズル先端の直径をφ0.8mmにして隣接パスのちょうど半分をノズル先端が通過する様にして実験してみます。

 


タグ:OVK01

OVK01 めっきしました [OVK01]

先日アップしたホットエンドの画像はヒートブロックの表面が酸化してたり、加工した際にできた傷がいろいろと酷いなぁ、、、

ということでめっきすることにしてみました。

 

めっきにはいろいろと手段がありますが、素人でも下処理(磨きと脱脂)さえしっかりすれば簡単確実にめっきできる日清工業(株)のめっき工房を使ってめっきをします。

 

細目のサンドペーパーで表面の酸化物を落とし、付属の金属磨きで磨いたら、電解脱脂液、ニッケルめっき液、金めっき液とそれぞれで使うペン先を用意します。

IMAG3058.jpg

各種液体を適度にペン先に補充しながら、脱脂→ニッケル→金の順で処理しました。ペン先でなぞるとめっき対象物の表面が一気にめっきに応じた色になる様子がやっていて楽しいです。

 

IMAG3056.jpg

ニッケルめっき中 (銅や真鍮に金めっきをする場合は、下地としてニッケルめっきを処理する必要があります)

 

IMAG3057.jpg

金めっき終了後(金ぴか~

 

ヒートブロックとノズルそれぞれ金めっきしてみました。

IMAG3059.jpg

これで酸化による見た目の劣化とは無縁になるはず。どのみち風よけジャケットをかぶせるのでノズルの先端しかみえないですけどね^^;

 

IMAG3060.jpg

最後に組み立てて完了。ピッカピカなので下に引いたカッティングマットの枡目が映っています。

 

 


タグ:OVK01

OVK01 オリジナルホットエンドの詳細 [OVK01]

今回はオリジナルホットエンドの紹介です。

IMAG3049.jpg

 

なぜこんなものをわざわざ作ったのか? といいますと、

・ホットエンド内で融ける樹脂の量を最小限にして、フィラメントフィーダーの送り出し/引き込みに対するレスポンスを良くする

・300℃ぐらいまでのフィラメントの射出に対応させる

の2つが主な目的です。

また、全長を短くすることによって、ヘッドの加減速時にノズルの先端がぶれないことも期待しています。

 

設計時に参照したのはAfinia系/Zortraxのホットエンドなのですが、それらに対して、以下のアドバンテージを持っています。

・ヒートブロックの厚みが薄いので融ける樹脂量がすくない

・ノズルを大径化したので、空冷ファン稼働時の温度変化/ファンON時の温度低下の影響を受けにくい

・ヒートブレイクがチタン製なのでコールドエンド側に熱が伝わりにくい

・ノズルのねじ部がヒーターブロックを貫通しているので、ノズルとヒートブレイクの隙間に樹脂漏れしても掃除が簡単(ノズルとヒーターブロックの接触部=ねじ山に樹脂が染みないので冷温時もノズルが外せる)

となっています。

 

IMAG3052.jpg


IMAG3055.jpg

IMAG3054.jpg

以上

オリジナルホットエンドの紹介でした。

 

 


タグ:OVK01

その他 3Dプリンタを使う上でのTips [OVK01]

あけましておめでとうございます。

新年一発目のネタは3Dプリンタを使う上でのTipsです

FDM式の3Dプリンタは印刷が終了したら、ホットエンドヒーターの電源をOFFにして、しばらく冷却ファンを回してノズルやヒートブロックを冷ましてから電源を切りましょう。

これをしないとどうなるかというと、、、バレル(ヒートブレイク)に熱が回って、本来想定していない個所でフィラメントが溶けてしまって固着し、次回印刷しようとした際にフィラメントが押し込めずに分解清掃をしなければならないといったことになります。

バレル(ヒートブレイク)がオールメタルタイプなら冷却ファンを一時的に止めて熱を回してフィラメントを融かしてから無理やり手で押し込めば何とかなる場合がありますが、PTFEチューブが使われていたりすると、隙間に樹脂が入り込んだりして最悪なことになります。

 

 「FDM式の3Dプリンタはアフターアイドリングが必要です。」

 

今年もよろしくお願いします。

 


タグ:その他

OVK01 新型ホットエンド始動 [OVK01]

今年の初夏から準備を重ねて紆余曲折あってやっとこさ完成しました。(ただ単純に作業ペースが遅いだけとも、、、)

世界に一つだけのオリジナルホットエンドです。

IMAG3006.jpg

チタン製ヒートブレイク、銅製ヒートブロック(薄型)、真鍮製大径ノズルの3点セットが特徴です。 MeltZone=ヒートブロックが薄くなった分、ノズルが冷めにくいように、市販品ではあまり見かけない大径ノズルにしてみました。

熱設計も当初のシミュレーション通りばっちりです。ヒートブレイクより上は触ってもへっちゃらです。無駄なフィラメントの加熱を避けるため、ヒートブレイクの上半分の指で触っているあたりはPTFEチューブが入っています。

IMAG3000.jpg

 

さっそくVerbatim ABSで15mmキューブを積層厚0.2mmで印刷してみます。

IMAG2986.jpg

IMAG2987.jpg

ラフトもばっちり、先日失敗した極細先端チタンノズルみたいにめくれ上がることもありません。

IMAG2988.jpg

特筆すべきは天面です。しっかり均されています。ノズル先端の直径(穴径0.4mm、外径1.2mm)とフラットな形状が効いています。

スマホカメラにマクロレンズをつけて寄ってみました。

IMAG2997.jpg

角もいい感じで均されています。(フィラメントが湿気ていて、白い気泡がたくさん見えるのが残念ですが、、、天日干しすっかな~)

 

ただ、こういう角っとした造形ではまず影響が出ませんが、隣のパスの上をノズル先端が通過するわけで、オーバーハングやら、サポートの生成に影響が出るはず(溶けて引っ張られる)なので、今後より複雑な造形を試すときに確認が必要です。

また、ノズルの先端径の違いによる造形の変化はいずれ試してみます。

 

最後にヒートブロックの温度を260度まで上げてみます。

IMAG3001.jpg

260度まで加熱したら、Z-ultratフィラメントを出力してみます。

IMAG3002.jpg

はい。出力できました。

すべては計画通り!(とりあえず今年中に何とかなったぞ~^-^ノ

 


タグ:OVK01

OVK01 遮熱ジャケットの作成 その5 [OVK01]

耐熱液状ガスケット+ヒートカットパウダーで作った遮熱ジャケットがどれくらいの能力を備えているかアナログ的に試してみました。

フライパンを加熱して、遮熱ジャケット越しに指をあててみてどれぐらいの速さで熱が伝わるか試してみることにします。

加熱したフライパンの温度の目安を目視するため水を垂らしてみます。鉄板が濡れるようであればまだまだ温度は低いです。

IMAG2876.jpg

 

水がはじかれて玉になってはじけて踊れば250度付近です。

IMAG2877.jpg

 

中心はまだ濡れていますが、火が当っている外周は十分に加熱できたので、火を止めて、裏側に遮熱ジャケットを当てて指でちょんちょんと触診してみます。

IMAG2880.jpg

指で押さえて熱による痛みで瞬間的に耐えられなく(おおよそ80℃)なるまで約9秒でした。

ジャケットだけ接触させて何℃まで上がるかちゃんと計測するのに熱放射計がほしいところです。

短い時間でそこそこ温度が上がっていることから、ガスケットにより熱が結構伝わっているようです。次はもう少しヒートカットパウダーの比率を増やして製作してみます。

 


タグ:OVK01

OVK01 遮熱ジャケットの作成 その4 [OVK01]

予定より早いですが、3Dプリントモールドで作った遮熱ジャケットを開けてみることにしました。

IMAG2861.jpg

まずはカッターで隙間をこじ開けます。

IMAG2863.jpg

続いてドライバーで隙間を広げ、凸型を取り外します。

IMAG2864.jpg

凸の型がするりと取れました。中は意外ときれいです。

IMAG2865.jpg

凹の型と遮熱ジャケットとの隙間をピンセットや精密ドライバーでつつきながら慎重にはがしていくと、、、

IMAG2866.jpg

奇麗に取れました。少し巣が入っていますが、フィギュアを作っているわけではないので穴があいてなければOKです。

 

ヒートブロックにかぶせてみました。

IMAG2868.jpg

ぴったりいい感じに嵌っています。

IMAG2869.jpg

 

最後に、ヒートカットパウダーの詰まり具合をマクロレンズで撮影して確認してみます。

IMAG2872.jpg

白い点がヒートカットパウダーです。もう少し増やしてもいいかも。

IMAG2874.jpg


 

型は再利用可能な状態ですので、もう一度試してみます。

 
タグ:OVK01

OVK01 Z軸の構造について [OVK01]

OVK01では造形ステージの昇降にボールねじを使っています。

理由はただ一つ、サポートユニットの存在です。

サポートユニットとは何?という方は、THKさんが公開しているカタログをご覧ください。

https://tech.thk.com/ja/products/pdf/ja_a15_298.pdf

 

つまるところ、サポートユニットとはねじの軸端に設置するねじの位置を固定するためのユニットです。下の写真のねじの下側にある黒くてでこぼこした凸型の箱がそれです。中にアンギュラベアリングが入っており、サポートユニットの下側はロックナットでネジが抜けないように固定されています。

IMAG2859.jpg

軸の回転を受けるとともに軸中心に対して前後の方向の固定も兼ねているのでサポートユニットに対してねじの位置が変わることがありません。

よって装置の稼働中の揺れに対して造形ステージが上下にぶれ難いというメリットがあります。

OVK01ではさらに軸の左右のねじれを抑制するため、反対側の軸端にもベアリングを追加しています。(本来であれば、普通のボールベアリングが入った支持側ユニットというのがありますが、経費削減でサポートプレートにベアリングをはめただけという簡素な構造になっています。)

IMAG2860.jpg

ここまでがっちり固定すれば、ねじの軸とステップモーターの接続はフレキシブルカプラーでも3Dプリントしたソリッドなカプラーでも特に問題は発生しないはずです。

 

仮に安価な方法で済ますのであれば、ねじは廣杉の精密ロングねじを使い、ネジの両軸端をベアリングで固定して左右のブレを防止、下側の軸端付近に上下をスラストベアリングでサンドイッチしたサポートユニットもどきを設置して筺体との固定方法を確保。ダブルナット2セットでスラストベアリングを上下から挟みこんで垂直負荷を受けるとともに上下方向の位置を固定して、ねじ軸とステップモーター軸との接続はフレキシブルカプラーで軸径の違いによる中心軸のずれを吸収。といったところでしょうね。ステップモーターとねじ軸の中心がちゃんと揃えて固定できるなら、モーターの反対側の軸端のベアリングは必要ないと思います。

 


タグ:OVK01

OVK01 遮熱ジャケットの作成 その3 [OVK01]

3Dプリントで遮熱ジャケットの型枠を作りました。今回はこれに液状ガスケット+ヒートカットパウダーを流し込みます。

IMAG2839.jpg

 

型枠の空間にどれくらいの容量があるか、凹型に水を一杯まで入れてみて凸型をはめ込み、水を押し出して凸型を抜いて大体の容量の目測します。

IMAG2845.jpg

 

これくらいの量になるように、液状ガスケット+ヒートカットパウダーの量を調整します。

はかりに凹型を乗せ、まずは液状ガスケットを投入します。投入した液状ガスケットの重量は2.1gでした。

IMAG2849.jpg

 

続いてヒートカットパウダーを0.4g投入します。

IMAG2850.jpg

ヒートカットパウダーは塗料の重量の20%を目安にしてくださいと説明書きがありましたので0.4g投入しましたが、揮発量の少ないガスケットの場合はもう少し増やしてもいいかもしれませんね。

 

さて、混ぜます。

IMAG2851.jpg

ここで初めて、もっと流動性の高い液体にすればよかったと後悔、、、ひたすら空気が入らないように慎重に混ぜます、、、

 

いい感じに練りあがりました。

IMAG2852.jpg

 

凸型を慎重にはめ込み蓋をします。

※グロ注意

IMAG2853.jpg

 

凸型のふたが嵌ったら、垂れたガスケットをふき取って、万力で増し締めして作業完了です。

IMAG2856.jpg

液状ガスケットは通常なら24時間で硬化とありますが、密閉された空間ですので、1週間ほど様子をみてから開ける予定です。

 

 

 

本日のオチ

ヒートカットパウダーは最低購入重量が300g→訂正300ml@110gだったのですが、今回はそのうち0.4gしか使っていませんw

IMAG2857.jpg

大量に余ったorz どーすんべこれ?

 

 


タグ:OVK01

OVK01 遮熱ジャケットの作成 その2 [OVK01]

遮熱ジャケットは型に流し込んで作る予定なのですが、断熱パウダーの繋ぎとして、以下の液状ガスケットを購入しています。

IMAG2832.jpg

今回はこれが型となる3Dプリント素材とくっつくかないかどうかの確認です。

素材は2種類ためしてみました。VerbatimABS(灰)と明成化学3DprinsterABS(乳白)です。

IMAG2827.jpg

それぞれ、剥離剤あり、なしの2面に液状ガスケットを塗ってあります。ちなみにこの液状ガスケットは垂直面に塗ってもほとんど垂れません。

 

硬化後、ピンセットでつついてみます。

IMAG2829.jpg

剥離剤なしでもあっさり剥がれました。

IMAG2830.jpg

 

一気に全部をぺろーんとはがしてみます。

IMAG2831.jpg

きれいに剥がれました。

3Dprinstarのほうはアセトン処理で表面の凸凹をスムース加工してあるのですが、未処理のVerbatimに比べても剥離のしやすさは特に変わりありません。また、未処理のVerbatimでも内部への浸透はなさそうです。

よって本番の型はアセトン処理なしにします。

 

最後に剝したガスケットをはんだごてに当ててみて本当に耐熱性があるか確認します。

IMAG2834.jpg

わずかに加熱したゴム特有の臭いがしますが、焦げたり、収縮したりする様子がないのでまずは大丈夫そうです。

特に断熱にこだわらなくて風よけ程度に考えるのであれば、ヒートカットパウダーなしで、ヒーターブロックに直接塗ればそのままで作れるかもしれませんね。

 


タグ:OVK01

珈琲 イニッシア分解清掃 [珈琲]

※本記事は機器の分解を含むメーカー保証外の行為です。

中古でネスプレッソのイニッシアを購入しました。調理家電なので使用前に徹底的に清掃することにします。激安で購入しましたので壊れてもOKのつもりで容赦なく分解していきます。

一通り、メーカー指定の方法(乳酸系の粉末洗剤をタンクで水に溶かして数回空焚き)をしたら、まずはカプセルをセットするU字型の金属レバーの根元のトルクスねじをはずします。

トルクスねじとはこんな*型のねじ頭をしていますので普通の誤家庭では当たり前に常備されているトルクスドライバーで回します。が、溝の幅とサイズが合っていればマイナスドライバーでもなんとかはずせます。

IMAG2820.jpg

次にサイドカバーをはずしますサイドカバーは爪止めなので、プラスチック製のリムーバーなどを隙間に差し込んで傷をつけないように細心の注意を払いながら、、、、とやっていると面倒だから結構力づくで無理やりこじ開けます。

IMAG2768.jpg

IMAG2767.jpg

機器本体の底面から見えるサイドカバーの大きな爪はちょっと触るとあっさり折れるので注意してください。下の写真は折れた後の状態です。この爪が折れてもサイドカバーの固定には全くと言っていいほど影響しないので折れても問題ありません。おそらくですが、分解の痕跡が残るようにヤワな構造になっているのでしょうね。

IMAG2766.jpg

 

サイドカバーを外したら、ノズル部分を引き出します。

IMAG2765.jpg

ノズルを引き出したら、カプセル挿入口に長い棒などを突っ込んで支えにして、ボウルに用意したキッチンハイターなどで漬け置き漂泊します。※内部のメカが濡れないように十分注意します。基板やハーネス、コネクタ、ポンプなどにハイター溶液がかかると確実にアウトです。

IMAG2771.jpg

 

漬け置き漂泊がすんだら次はノズル部のカバーを外します。こちらも 爪止めなのでリムーバーで無理やりこじ開けます。

IMAG2772.jpg

あけた中身はこんな感じです。

IMAG2775.jpg

参照までにカバーの構造です。

IMAG2773.jpg

IMAG2774.jpg

 

ノズル内部の白い樹脂製の液体ガイドをはずします。こちらも爪止めです。さっとスポンジで洗えば汚れはすぐに落ちます。

IMAG2777.jpg

 

液体ガイドを外すといよいよ分解不可能なカプセル押さえ部分があらわになります。外からでは掃除できない個所にコーヒー色の垢がのこっています。

IMAG2779.jpg

中性洗剤を付けたスポンジや、面棒などでつついて掃除します。

IMAG2780.jpg

すっきりきれいになりました。

 

以上

イニッシア分解清掃の手順でした。

掃除が終わったら、元通りに無理やりはめ込んでいけばOKです。

カプセルからコーヒー液を抽出した先の構造部分は、結構汚れるはずなので、もう少し簡単に外れて掃除できる構造になってればいいのですけどねぇ、、、

 

※重ねて書きますが、本記事はメーカー保証外の行為です。真似してみたけど機器が故障した、また作業中に怪我をしたなどの状況が生じても当方では一切補償できません。ご参照は計画的に。


タグ:珈琲

OVK01 遮熱ジャケットの作成(素材編) [OVK01]

ホットエンドの 熱効率(熱安定性)の向上 と プリントヘッドの加減速や冷却ファンの気流による温度変化 を避けるための遮熱ジャケットを別の方法で作ることにしました。

購入した素材は以下の2点(ヒートカットパウダーと液状ガスケット)です。

IMAG2800.jpg

液状ガスケット(MAX371℃)にヒートカットパウダーを練りこんで整形する予定です。

果たしてうまくいくだろうか?

まずは液状ガスケットを薄く延ばして固めてみてどのような状態になるか確認してみる予定です。

 

追伸:

エスプレッソグラス買いました。

IMAG2798.jpg

2重ガラスになっており、中の熱が持ち手に伝わらず且つ冷めにくいです。


 

IMAG2802.jpg

IMAG2806.jpg

IMAG2810.jpg

透明なのでアロマもボディーもしっかり見えます。(この画が撮りたいがためにこのグラス買いましたw)

もちろん WAYCAP つかってますよ~

 

本日は以上なり。断熱ネタで繋いでみました^^

 


タグ:OVK01

珈琲 WAYCAP ミルアダプター作ったよ [珈琲]

ども、日本で一番waycapを使いこなしているであろうたぬきちです。

タンピングする際はディスペンサーの小さい蓋を閉じると中のカプセルが動かないのでやりやすいですよ~

IMAG2692.jpg

 

IMAG2693.jpg

 

さて、ここで久しぶりの3Dプリンタネタです。

ハンドミルで豆を挽くと、受け皿に落ちたコーヒー粉をディスペンサーにセットしたWAYCAPに移しかえる必要があるのですが、その間に不要に空気に触れたり、粉のロスが出たりするので、ミルから直接WAYCAPをセットしたディスペンサーに粉を落とせるアダプターを3Dプリンタで作りました。

IMAG2717.jpg

ディスペンサーの上下で口径が違うのを利用して、一方向にしか嵌らない様にしています。

IMAG2739_.jpg

ディスペンサーにアダプタを被せたら、カプセルをセットして蓋(小)を嵌めます。

IMAG2742_.jpg

IMAG2743_.jpg

ひっくり返したら

IMAG2718.jpg

アダプタを上にずらして、ミルにセットします。

IMAG2745_.jpg

ミルを押しこむとディスペンサーとアダプターのテーパーがちょうど噛み合ってディスペンサーがこれ以上は下に行かないので、ディスペンサーの天面とミルの底面がぴったりくっつく算段です。

IMAG2721.jpg

あとは豆を挽いて粉を落とせばおk タンピングしたらこんな感じになりました。

IMAG2722.jpg

ちなみにディスペンサーとカプセルの境目がわかりやすいようにディスペンサーの内側にカッターで三か所「V」の字の切りこみを入れて墨入れしてます。

判りやすいように画像に赤丸で印をつけてみました。

IMAG2717_2.jpg

ちょっとした工夫で常にぴったり詰められます。

IMAG2723.jpg

 

 

2016年10月29日追記~

thingiverseにデータを公開しました。

.F3D(Fusion360)ファイルもアップロードしましたのでお手持ちのミルの口径や3Dプリンタの造形精度に合わせて調整してください。

http://www.thingiverse.com/thing:1857488

 

ちなみに自分が使っているミルはこれです。直径は48.0mmです。

https://www.amazon.co.jp/gp/product/B01IP2BA7Q/

~追記終わり

 


タグ:珈琲

珈琲 WAYCAPレビューその3 [珈琲]

Waycapを使い始めて200gほど豆を消費しました。もっぱら朝は眠気覚ましに砂糖入りエスプレッソ(40ml)をくいっとあおり、夜はカフェインレスの豆をルンゴ(110ml)で抽出して混ぜ物なしで飲んでいます。使い勝手にも慣れてきましたので、自分なりに感じたメリットとデメリットについてまとめてみます。

IMAG2688.jpg

IMAG2686.jpg

【メリット】
・準備が簡単
・ポットを火にかけてお湯を沸かさなくていい※1
・ゴミが豆ガラだけ
・後片づけがラク※2
・ちょっと飲みたいときに便利
・正確に測って挽くので1杯あたりの豆の使用量が減った
・純正カプセルにはない味が楽しめる※3


【デメリット】
・リフィルだが消耗部品がある(蓋のゴムパッキン)
・Waycapカプセル含めて機材をそろえるのにお金がかかる※4
・タンピングは慣れが必要※5
・カプセルに詰められる豆の量が少ない※6
・客人が来たときに一度に5杯とか入れられない※7


※1 作業途中でも気軽に台所から離れられる、料理中でも飲める
※2 カプセルとカップを洗うだけ
※3 焙煎から日を経過するごとの変化も楽しめます
※4 本格的なエスプレッソマシンに比べて安価
 1万円台中盤の価格帯のエスプレッソマシンと比べて丈夫で小型
※5 豆の種類が変わるとおなじ5gでも詰まりすぎだったり、スカスカだったり、、、
※6カプセルに詰められる豆の最大重量は約5.5g
 エスプレッソは一般的に7.0gに対して抽出量の目安は25ml
※7 こういう時は純正カプセルの出番です



最後に以下も追加で

「便利!簡単!おいしい!の3拍子揃っているので休日など時間があるとついつい何杯も飲んでしまう※8」
※8 豆の消費量が増えるので焙煎から鮮度を保っているうちに消費できる

お後がよろしいようで


タグ:珈琲

珈琲 WAYCAPレビューその2 [珈琲]

某社のエスプレッソメーカー用のリフィルカードリッジことWAYCAPですが、タンピングの要領がだいぶつかめました。また、挽く豆の量ですが、カプセルにぴったりに詰めて良い感じの抽出量にするには5.0~5.1gの豆がちょうど入るぐらいが良いようです。前回も報告しましたが、タンピング時は押し込み過ぎては駄目です。上腕や肩の力を使わず、あくまで手首の力だけでポンポンと叩いて押しこみ、それでもカプセル上部からはみ出た豆は無理して蓋を閉めずにそぎ落とすと良いです。

強い力を加えて押しこみすぎると、珈琲がぽたぽたとしか落ちてこず、ルンゴボタン(110ml)を押したにも関わらずエスプレッソボタン(40ml)ぐらいの量しか出ないなんて事も、、、

 

今日は比較対象として純正カプセル「Roma」(カプセル重量6.07g:製品付属のサンプルカプセルの中では一番軽い)をエスプレッソで入れてみました。

waycapを使って豆の詰め方と抽出量を調整してこの感じに近付けたいところです。

IMAG2674.jpg

IMAG2675.jpg

 

比較ついでに製品付属のサンプルカプセルの重量を色々と計ってみました。

IMAG2673.jpg

カプセルの総重量は種類によって違っており、6.07g~7.35gとなっていました。抽出後のカプセルから豆を取り除いてカプセルの重量を計ってみたら1.09gでした。

IMAG2680.jpg

よって中に入っている豆は4.98g~6.26gということになります。ケースのサイズは種類によって変わりが無く、モノによってはアルミ箔の蓋がパンパンだったり、指で押さえるとペコペコと凹むぐらいゆるゆるだったりしつつ、パンパンなのに重量が軽かったりするカプセルもあるので、豆に合わせた挽き方や重量調整をしている様子です。ここらへんのノウハウは今後、いろいろ豆を買って経験を積むしかないところ。それもリフィルカプセルによる珈琲の楽しみ方の一つだと思います。

IMAG2676.jpg
IMAG2679.jpg

参考までに純正カプセルROMAの粉の挽き具合。カプセルに入れられている豆の量も少なめなので豆を取りだす時にフォークがすっと入って行きました。タンピングは弱めです。カプセルから取り出した豆は固まっておらず、パラパラと崩れました。他のサンプルカプセルも比較対象として観察してみようと思います。

 


タグ:珈琲

珈琲 WAYCAPレビュー [珈琲]

IndieGoGoで出資したWAYCAPがイタリアから届きました。
IMAG2466.jpg


IMAG2468.jpg

WAYCAPとは某社の使い捨てカプセル式エスプレッソマシンで繰り返し利用可能なステンレス製カプセルです。

Kickstarterにて募集を開始した当初から気になっていたのですが、Kickstarter組みの入手&成功の報告が上がって来たのをネットで確認していたところ、らIndieGoGoでプレセールをやっているのを知り購入した次第です。

送られてきたセットはこんな感じです。
IMAG2470.jpg


蓋にレーザーカットで細いV字型の溝が開けられており、そこから液体が浸み出てくる仕組みです。

IMAG2471.jpg

本物のカプセルの使用後の姿をみると、なるほどなぁという形になっています。


IMAG2472.jpg

 

WAYCAPを使って某社のエスプレッソマシンで自分の好みの珈琲豆をつかってエスプレッソを飲むには以下の準備が必要です。


・0.1g単位で測れるキッチンスケール

・コーヒーミル(手動ならセラミック臼を使用して極細挽きができるもの)

・焙煎したてのおいしい珈琲豆

IMAG2478.jpg

コーヒーミルはポーレックスのパチモンを用意しました。キッチンスケールは中華の安物です。



IMAG2477.jpg

使用済みの本物のカプセルを空けて中の珈琲豆を取りだし、挽き具合を確認して、コーヒーミルを調整します。
IMAG2476.jpg

メーカー指定の5.5gよりやや多い5.6gをコーヒーミルで挽き、付属のケースとタンパーでタンピングします。このとき体重を架ける必要はありません。手首で押し込むぐらいで大丈夫です。

タンピング前

IMAG2479.jpg

タンピング後

IMAG2480.jpg


ケースの上面よりはみ出た豆はスプーンの柄などですりきりでそぎ落とします。0.2gそぎ落としましたので、実質5.4gの豆をセットしたことになります。まあ、中華安物スケールの精度なんてたかが知れてるので0.1gぐらいは誤差の範囲でしょうw


waycapの蓋を締めたらエスプレッソマシンにセットしていよいよ抽出します。本体側に凸凹が見えますね~。本物だとココにカプセルの蓋が当たって穴があけられ、その隙間からコーヒー液が染み出してくるわけですが、waycapの蓋は淵に対して中央が一段へこんでいるため、特に押しこまれたりするわけではない様子です。

IMAG2483.jpg

本体のエスプレッソボタンを押して抽出してみました。(初期設定のままなので40ml出てきます。)

IMAG2488.jpg

良い感じにクレマが立っています。より良いクレマを出すには使っている豆の量からしたら抽出量はもう少し減らしたほうがよいかもしれません。使っている機種には抽出量の調整機能があるので、今後の課題とします。

IMAG2490.jpg

出来上がりに素早く砂糖をぶっこんでくいっと一気に飲み干しました。カップにクレマがうっすら残っています。そのうちちゃんとしたエスプレッソカップも買わなければね^^;

IMAG2492.jpg

抽出後のカプセルの状態を確認したところ、付属のパッキンがやや千切れていました。真っすぐセットしないといけないみたいです。

IMAG2493.jpg

※抽出直後のカプセルは高温になっているので注意が必要です。

2杯目を入れる場合はカプセルの中の豆を捨てなければなりませんが、抽出後はガッチガチに固まっている為、詰め替えの際はフォークなどで抽出済みの豆を掘り起こす必要があります。プロモーションビデオみたいに指でとんとんと弾いて植木鉢に使用済みの豆を入れるといった芸当は絶対できナイデス^^;

IMAG2494.jpg

IMAG2495.jpg

カプセルの内部は逆テーパーになっており、するりと抜けださないので指でほじくり出すのは難しいです。

そんな状態ですので2杯飲む場合は次の用意をするのが大変です。

家族の分も合わせて複数杯飲む場合は追加でカプセルを購入しておきましょう。1杯目を入れながら2杯目の準備もばっちりできます。

IMAG2497.jpg


珈琲豆を除いた今回の出費

・waycap2個セット送料込USD$76(当時の為替レートで8,200円IndieGoGoプレセール品)
・エスプレッソマシン5,000円(ヤフオク新古品)
・コーヒーミル1,300円(ポーレックスのパチモン)
・キッチンスケール700円(中華安物)
合計15,200円なり


※某メーカーのカプセルシステムの特許は失効しており、互換カプセルが他社からいろいろ販売されていますが、他社のカプセルの使用に起因する機器の故障は製品保証の対象外だと想定されます。当記事を参照された方は自己責任で購入の判断&利用をお願い致します。


タグ:珈琲

OVK01 ノズル製作始めました [OVK01]

旋盤使ってノズル作りました。

途中写真撮り忘れが多いので何をやっているかお伝えしにくいですが、以下は撮りためた写真です。

テーパー削り&射出口穴開け。12mmの六角真鍮棒から削り出します。MZの設計距離が短いので、その分ノズルの幅で必要な熱量と熱伝達を確保させるつもりです。

IMAG2455.jpg

正面から見るとこんな感じ。ノズル先端の直径は太めのφ1.2mmです。0.4mmの穴径に対して、必ず0.4mm幅の平面が後に続いてきちんと均してくれるイメージでつくりました。外壁などの2重、3重ループで隣の壁としっかりくっついて均してくれるはずです。(かえって既に射出ずみの樹脂を余計に融かして悪さするかも、、、先端は極端に細くし過ぎると失敗したチタンノズルの様に樹脂の均しが安定しないようですし、射出口の穴径に対してどれくらいの幅でにするかは要検討です。)

 IMAG2456.jpg


ヒートブロック側荒削り

IMAG2457.jpg

 

ヒートブロック側精密削り

IMAG2458.jpg

綺麗に削れました。M6のダイスでネジ加工するのできっちりφ6.0mmに調整してあります。

IMAG2459.jpg

 

色々工程がとんで完成後。ヒートブレイクに挿すφ3.5mmの穴径を調整して奥まできちんと刺さるのを確認。写真撮り忘れたけどヒートブレイク側も表面調整済みです。

IMAG2460.jpg

参考までにMZの設計上の長さは16mmとなっています。そのうち先端から12mmはマル秘加工で実質4mm相当となっています。

 

ちなみに今回使った特殊な刃物はこちらになります。

IMAG2463.jpg

技術が無い分は工具でカバーしますた。一番高いドリルで1本2500円なり~

折らない様に注意しなければ^^;

 


タグ:OVK01

OVK01 DMMでチタン造形~第2弾 [OVK01]

懲りずにDMMでチタン造形を依頼しました。今度はヒートブレイクです。

heatbreak20160824.png

届いた物はこちら。お値段は当初の見積もりでは3,107円のところが、オプション指定したため4,660円になりました。

IMAG2362.jpg

見た目についてですが、前回は爪が削れるぐらいにざらざらだったのですが、今回のは手触りはツルンとしています。前回が粗めの紙やすりなら今回は梨地といった感じ。この差はなんだろう???

造形精度を確認してみましたが、外径についてはノギスで計測すると、円筒部分下半分:設計φ3.80mm→実測φ3.72~φ3.74mm、円筒部分上半分:設計φ6.40mm→実測φ6.32~φ6.35mm、円筒の穴については下からスケールルーペによる目視でφ1.80mm、上からφ4.00mmとなっています。外径は0.1mm以上削って鏡面にする予定だったので、やや余裕を持たせておいてよかったです。

水平方向に伸びている板はおそらくサポートなしで造形されています。その証拠に、下面はサポートを処理した痕跡は無く、外側に向かって、やや上に反っています。粉末金属造形は靭性が期待できないのでネジを締めた時に折れないか少し心配。設計においてはサポートと円筒が接触しない様に円筒と板の接合箇所に45度のテーパーを付けたのにコレくらいのサイズの板ならサポートなしでも造形できたのですね、、、

また、今回注文するに当たり、造形方向指定オプションなるものを利用しました。初回の見積もりよりお値段が1.5倍になりますが、当方の指定どおりの向きで造形してもらいました(Fusion360でモデリングした通りの向きを指定)。なにも指定しない場合は、サポートが最小限になるように、また造形時間が短くなる様に45度に傾けて造形されるそうです。いいかえると45度までのオーバーハングならおそらくサポートなしで造形されることになります。

DMMの3Dプリントで造形方向指定オプションを利用するには

1)通常の見積もりで注文(コメント欄に「造形方向指定オプション」を利用したい旨を記入)

2)担当者からの連絡を待つ。

3)担当者から一旦注文のキャンセルの確認の連絡があり、アップロードしたファイルの見積もりが1.5倍の値段に変更される。

4)値段が1.5倍になった見積もりに対して再度注文をする(コメント欄に担当者名を記入)

となります。DMMのシステムの都合で造形方向指定オプションの有無を初回の見積もり注文で指定できない為、上記のような面倒な手順を踏む必要があります。

 

2017年4月10日修正~

1) 3Dモデルデータをアップロードして、ID番号を確認します。

2) 以下ページの下の方「オプションサービス専用お問い合わせフォーム」のリンクをクリックします。

http://make.dmm.com/print/biz/make3d/

3) 「DMM.make 3Dプリント オプションサービスお問合わせフォーム」が開きますので、ID番号とオプション内容を記入して投稿します。

4) 担当者から連絡がありますので、指示に従ってオプション内容を調整します。

5) 調整が終わりましたら、マイ3Dデータに登録した 3Dデータファイルより注文に進みます。

造形方向指定オプションの場合、料金が1.5倍 になりますので、金額が当初より修正されている事を確認して、注文に進みます。支払いが済みましたら、調整担当者に注文番号を連絡して、造形方向指定オプションでの注文は完了です。

~修正終わり

 


タグ:OVK01

OVK01 遮熱ジャケットの作製 [OVK01]

ヒートブロックと造形面との距離が近すぎることによる熱ダレの防止策としてヒートブロックに被せる遮熱ジャケットを製作してみます。

材料は0.5mm厚のアルミ板とグラスウールです。

IMAG2323.jpg

IMAG2330.jpg

 

まずは、アルミ板にカッターで罫書きをして、そのままカッターで切ります。

IMAG2324.jpg

切ったら芋ネジやらノズルが通る穴を空けます。

IMAG2325.jpg

穴を開けたら(株)エンジニアのポケットベンダーで曲げます。ポケットベンダーは、なんでもつくっちゃうかものarms22さんが使っているのをみて便利そうだったので以前に購入したのですが、いまのいままで出番がありませんでしたw。幅50mmかつ1mm厚以下のアルミ板を簡単に直角に曲げることができる工具です。

IMAG2326.jpg

IMAG2329.jpg

さくっと折り曲げてヒートブロック全体を覆う箱型に整型します。(一部は45度までしか曲がらないので、そこから先は手曲げしてます)

 

グラスウールを2分割して

IMAG2331.jpg

間にヒートブロックを挟んで箱型に折り曲げたアルミ板に挿しこみます。

IMAG2333.jpg

穴の箇所の余分なグラスウールをデザインナイフで切り取れば完成。

IMAG2332.jpg

本体に装着したらこんな感じになりました。

IMAG2335.jpg

加熱してみたところ、先日のグラスウール巻きだけの時に比べて、放射熱は若干減っている様子です。しかしながら、焼けるように厚い→ほんのり熱いぐらいで完全に熱を封じている状況ではありません。空気を含んだグラスウールは断熱材として非常に優秀な筈ですが、厚みがいかんせん薄すぎ(約1mm厚)るのと放射熱量が多すぎる様です。

 

さて、印刷した結果ですが、、、、

残念ながら期待した効果は得られませんでした。

IMAG2336.jpg

左は造形物に対する空冷無し、右は高さ3mmほど過ぎたあたりから空冷開始。空冷無しでは造形を維持できません。

 

【まとめ】

遮熱ジャケットを追加しても、造形物に対するヒートブロックからの放射熱の影響を避ける事ができないので、造形物とヒートブロックの間にはある程の距離が必要という結論に達しました。一般的に3Dプリンタ用に売られている真鍮製のノズルの高さは8mmぐらいあるので、そのようにデザインを修正する必要があります。

遮熱ジャケットを装着する事による効果は、造形物を強制空冷する際にヒートブロックに直接風が当たらなくなるため、空冷のON/OFFによる温度変化がほとんどないということぐらいです。

 


タグ:OVK01

OVK01 チタンノズルで印刷 [OVK01]

チタンノズルとヒートブロックをホットエンドをキャリッジのベースプレートに組み込みました。取り外したMK8と比較すると10mmほどMZ+TZが短くなっています

IMAG2268.jpg


24v@25wヒーターでひとまず目標とする300度まで加熱できるか確認します。




IMAG2269.jpg

加熱はok

 

続いてフイラメント(verbatimABS)を挿入して押し出せるか確認します。温度を235度まで下げて押し出し指示をしたところ問題なく射出できました。ノズルから出た余分なフィラメントをピンセットで取り除いたあとの不要な垂れもほとんどありません。



IMAG2282.jpg

ヒートブロックには空気の対流による熱の拡散を防止するためガラスクロスシートを巻いてみました

 

さていつもの通り15mmキューブを印刷してみます。左から順に

IMAG2288.jpg

一回目:ラフトが安定せずに失敗

二回目:ラフトの印刷速度を落として印刷→それでも安定せず→完走させてみたところ、熱でダレてスライム状態に、、

三回目:強制空冷しながら印刷、直線が安定するも角がめくれ上がってダメ。角がダメなのでつられて積層割れも発生


散々な結果となりました。とほほ

ラフトの印刷とキューブの角が融けて潰れてしまう件ですか恐らくノズル径にたいしてノズル先端の壁厚が薄過ぎることが原因だと考えられます。先端の外径が細くて尖っているほうが印刷物に対して熱が伝わらないので良かれと思って旋盤で削ったのですが、先端の外径が細すぎると、印刷中に常に樹脂がノズルの外壁に沿って反り上がっている状態になってしまっています。左官の様に小手=ノズルの先端で、ある程度押さえて均す必要があると思われます、、、

IMAG2283.jpg

スライム状態になった件ですかこれはヒートブロックからの放射熱が原因だと思われます。銅はアルミに比べて自己放熱が多いです。造形面とヒートブロックの距離が近いことも一因です。対策としてはヒートブロックをすっぽりと覆う遮熱ジャケットのようなものを作る必要があります。それでだめならノズル形状でヒートブロックと造形面の距離を稼ぐか銅製ヒートブロックの使用を諦めるしかありません。



【今回の成果】

・一般的な造形温度のABS樹脂で60mm/s造形であれば現状のTZ+MZの長さで、オールチタン+銅製ヒートブロックの組み合わせでも熔融に必要な時間は十分である。


【今後の課題】

・遮熱ジャケットの作成&造形

・高温フイラメントでの造形(角の印刷精度はともかく射出が間に合って其れなりに造形できるか)

・ノズル径に対する適切な先端形状の模索



 

次回は遮熱ジャケットを作成して装着し、造形してみるとどうなるか検証してみます。

 

2016年8月19日追記~

白光さんの ★ 熱の計算: 放熱 を使って放射熱損失を計算してみました。

http://www.hakko.co.jp/qa/qakit/html/s01050.htm

アルミだと0.4wですが、銅だと2.2wぐらいになります。この差は放射率の違いによるものです。

磨けば放射率も落ちますが、加熱/冷却を繰り返す関係からいずれ酸化して放射率が上がるでしょうし、、、メッキでもしましょうか、、、

~追記終わり

 


タグ:OVK01

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。

IMAG2257.jpg

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。

IMAG2258.jpg

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。

IMAG2259.jpg

 

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。

IMAG2261.jpg

旋盤があると色々と捗るので助かります。

IMAG2263.jpg

IMAG2264.jpg

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。

IMAG2254.jpg

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。

IMAG2255.jpg

IMAG2256.jpg

 

~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

IMAG2265.jpg

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。

IMAG2266.jpg

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

IMAG2267.jpg

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~

 


タグ:OVK01

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。

IMAG2247.jpg

IMAG2248.jpg

IMAG2249.jpg

IMAG2250.jpg

IMAG2251.jpg

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

IMAG2252.jpg

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~

 


タグ:OVK01

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

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。

IMAG2132.jpg

 

中身はエアパッキンで厳重に保護されています。

IMAG2133.jpg

 

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。

IMAG2138.jpg

IMAG2139.jpg

 

先端をスケールルーペで覗いてみました。

IMAG2135.jpg

IMAG2136.jpg

IMAG2137.jpg

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)

IMAG2140.jpg

 

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。

IMAG2141.jpg

 

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。

IMAG2142.jpg


PTFEチューブ側はφ4のダイヤモンドやすりで削りました。

IMAG2144.jpg

 

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。

IMAG2151.jpg

直接挿します。

IMAG2153.jpg

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。

IMAG2152.jpg

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

 


タグ:OVK01

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。

IMAG2101.jpg

IMAG2102.jpg

IMAG2104.jpg

 

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。

IMAG2083.jpg

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。

IMAG2085.jpg

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。

IMAG2086.jpg

IMAG2088.jpg

計測結果は63.3℃でした。

IMAG2084.jpg

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。

 


タグ:OVK01

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。

IMAG2030.jpg

・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。

IMAG2066.jpg

アルミ板で固定用の治具を作ったり、、、

IMAG2060.jpg

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。)

IMAG2045.jpg

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。

IMAG2067.jpg

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
タグ:OVK01

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`

IMAG2045.jpg

 

 

磨いた結果

IMAG2046.jpg

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。

 

 


タグ:OVK01

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。

IMAG2022.jpg


中身はエアパッキンと袋詰めされた印刷物が二つ


IMAG2024.jpg

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

IMAG2030.jpg

IMAG2033.jpg

IMAG2037.jpg

 

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

 


タグ:OVK01