なんとか家を建てる

私の使っている3Dプリンタは、中華の激安デルタ型プリンターのキット(Rostock mini pro)を組み立て、自分で改良を施してなんとか印刷できるようになっているものですが、やはり元の出身が中華激安なので、いろいろと問題も出てきます。

トラブルの一つに、ホットエンドから樹脂が射出されなくて詰まってしまうというものがあります。

私のプリンタのホットエンドは「J-head」というものですが、中華なので（？）オリジナルのJ-headではなく、コピー（というか、類似品というか・・・）です。そのためか、ホットエンドの構造と作りに問題があり、樹脂が詰まりやすいです。

今回、とうとう何をプリントしようとしてもすぐ詰まってしまうようになったので、意を決して修理しようと、ホットエンドをばらしてみました。

写真は、トラぶったホットエンドをばらしたところです。（シールテープは後から巻いたものでもともとは巻かれていませんでした）。

問題はいくつかあり、

1. 先端のアルミ部品とPEEK樹脂の部材の間の接続のところから、溶けた樹脂が漏れてくる。

これは特にABSを使ってhotend の温度を230℃にしているときになりやすいです。たぶん、このJ-headのつくりが、内部に挿入されいるPTFE管と差し込んでいるアルミのネジとの間がシールされるような構造になっていないのだと思います。また、アルミのネジの部分が樹脂が溶けるほど温度が上がってしまうのも問題の原因でしょう。

この問題は、アルミのネジにシールテープを巻くことで漏れを防げないかな？と思っています。

2. フィラメントが楽にアルミの溶かす部分まで差し込めず引っかかってしまう。

これはPTFE管に開いている2mmの孔とアルミネジ部分にあけられた2mmの孔の心がずれているためつなぎ目で段差ができていて、フィラメントが引っかかってしまうようです。加工精度があまりよくないのですね。

これは、アルミのネジをPEEK材にねじ込むときにPTFE管の中心との関係をフィラメントを差し込みながらチェックして、芯を出した状態に組み立てることにしました。

3. 溶けた樹脂が先端部品にまとわりつきやすい。

これは、まあ、しょうがないのかもしれませんが、修理に際して、テフロンコーティングをしてみることにしました。

monotaroで売ってる低温焼き付け可能なフッ素コーティング剤。

ノズル部分にスプレーして乾かした後オーブンで220℃程度にして25分程度ベーキングしてみました。

パンを焼いたりしているオーブンでフッ素加工は嫌なので、実験室用にアイリスオーヤマのオーブンを購入。。。

直火だとテフロンの耐熱を超えちゃうとやだなと思ったので、ホイル焼きにしてみました。

ベーキング完了。汚れの除去が十分じゃなかったかも。

シールテープを巻いて

PEEK部材にねじ込んで

ヒーターとサーミスターをもとに戻して、カプトンテープを巻いて修理完了？

実は、ホットエンドがない状態ではプリントできないので、ほとんど同じ内容のJ-head ホットエンド（これも模造品）をサインスマートから買って付け直しているので、このなおしたホットエンドはまだ試していません。サインスマートから買ったホットエンドも全く同じ症状を示しているので、こちらもそのうち詰まって射出できなくなりそう。

そうこうしているうちに、ホットエンド詰まり不安症を発症して、いろいろなホットエンドを買いあさってしまいました。

これだけ中華で苦しんでいるのになぜかまた中華の謎ホットエンドを購入（ビョーキだ。。。）。

E3DホットエンドとJ-headの合いの子みたいな謎の中華ホットエンド。２個セットで４０ドル弱の安さ。

中華三昧じゃあ、ダメだ。男たるもの、いいものも知っておかなければということで、エゲレス製のE3Dのホットエンドも買いました。こちらは、これまで買った中華のホットエンドを全部合わせてもお釣りが来そうなほど高価です。きっと、素晴らしいに違いない。。。

今のホットエンドがまた詰まったら順番に試してみようと思います。配線やり直すのがめんどくさいので。。。

3Dプリンター作ってから、いろいろ便利に使っているか？というと、そうでもないです。

部品を設計してものを作るのにはエネルギーが要るんですが、最近ちょっと疲れ気味なのか、ものを作るエネルギーがスパークするところまでいかない感じです。

3Dプリンターは、ネットにモノのデータがたくさん「落ちていて」それをいろいろプリントするのは楽しいのですが、それはそれで、単に人が作ったものを「消費」する感じになっちゃいますね。

簡単にデータをアレンジしてオリジナルにすればいいのですが、それもやはりエネルギーが必要。

ということで、今のところそんな感じなのです。

道具を使って何かを生産するというより、むしろいろいろな道具を手にする方が楽しくて、非生産的な感じに陥ってしまっています。。。。

とはいえ、この週末は、少しでも創造的になろう、と思い、この夏に購入だけしていた卓上フライス盤をCNC化するべく部品を加工したり、家庭菜園の種まきをしたり、子供と一緒に3Dプリンターでいろいろなものを印刷したりしていました。

その一つを、ここで紹介します。

「身近な山をいろいろ3Dプリントして比べて見る」

国土地理院のサイトで、地形図を３Dデータでダウンロードできるサービスがあるのをご存知の方もあるとおもいます。

ダウンロードできるファイルフォーマットの一つに、３Dプリンターで印刷するのに広く使われているSTLフォーマットがあり、これを利用して、山のデータを３Dプリンターで印刷することができます。

今回、わが家からも見える「大山」と火山島である「伊豆大島」と日本一の「富士山」をプリントしてみました。

大きさはダウンロードデータを1/2に縮小して7.5cm角程度で、３種類の山のデータは縮尺を同じに揃えました。高さも水平方向と同じ縮尺にしています。

 

印刷中。上は、ABSフィラメントの黒色で印刷しているところです。

ここで３Dプリンターの話。

３DプリンターでABS樹脂を使ってプリントしている方は悩まれていることと思いますが、ABS樹脂でプリントすると、樹脂が冷えた時の収縮の影響で、プリントがベッドから反ってはがれてしまったりすることが多く、難しいです。

いろいろと工夫をしているつもりなのですが、なかなかうまくできていません。

Rostock mini pro にヒーテッドベッドを取り付け 、約110℃に加熱してプリントしています。ベッドには、耐熱ガラスを置き、ガラスにはシワなしPit を塗り、樹脂がしっかりと張り付くようにしてみましたが、やっぱり隅っこが反りかえってしまいました。あとは、Brimをつける とか、プリンターの周囲の空気の温度を少し高めにするとかやるしかないかな。Brim をつけてもBrim と本体の間が外れてしまうぐらい反り返りの力が強いこともデータの種類によってはあり、大変な感じです。

ABS樹脂自体は、プリントした後やすりがけもできますし、ノズルに詰まることも少なめでやりやすいんですが、寸法安定性に難ありですねえ。

さて、出来上がりはこんな感じ。

手前が伊豆大島。黒いのが富士山。奥が大山です。

こうやって同じ縮尺で複数の山をプリントしながら眺めてみると意外に面白かったです。

たとえば、伊豆大島が丸くないのは南東-北西に噴火口が点在しているからというのはよく知られている話ですが、富士山もプリントしながら見てみると、等高線がひしゃげているのが印象的です。決して対称的な山じゃないんですねえ。。。そして、富士山、伊豆大島は、火山ですが、大山は、そうではないので、山の形やなだらかさがずいぶん違います。大山に限らず後ろの丹沢の山々の険しさ加減が印象的。

伊豆大島は海底の地形も含めてプリントしてみたいところですが、地理院のサイトでは海のデータが取れないので残念なところ。