なんとか家を建てる

レジンをバットに入れたままにしてはいけないのだと思いますが、めんどくさいのでそのまま部品をプリントしてみたりして遊んでいます。私は機構部品だったり、基板の止め金具みたいな、光造形のプリンターがあんまり必要ないことばっかりやっているので、もっぱら光造形で出したらどんな感じかなと様子を見るのが目的です。

改造したELEGOO MARSは特製のZ軸ベアリングを上端に取り付けてみました。これが吉と出るか凶と出るか？

似たような機構部品（コリメータ簡易取り付け用）を複数個出してみた。なんか斜めにモデルを回転している例がいくつかあったので、考えもなく真似してみました。が、あからさまにまっすぐの面がまっすぐ出ていない。

ELEGOO MARS（透明赤）とPhrozen　Sonic　Mini（青）で同じモデルを出して比較。

平らな面がデコボコになるのはPhrozen　Sonic　Miniでもなっているので、自己流改造のせいではなさそう・・・

寸法を測ってみる。

printer	Model	16mm	31mm	24mm
Phrozen Sonic Mini	A	15.92	31.12	24.23
Phrozen Sonic Mini	B	16.01	31.04	24.30
ELEGOO MARS改	A	16.12	30.85	24.37
ELEGOO MARS改	B	16.10	31.07	24.43

おおむね狙った寸法が出ている様子だけど、デコボコは目で見てはっきりわかるので不満。

ただ、M3のねじをそのままfusion360でモデリングしてプリントしたのですが、渋いけれどもそのままM3のねじをねじ込める程度の精度が出ているのはすごいと思いました。やわらかいので実用的かどうかは？ですが。

モデルを傾けてプリントするのと、そのままの向きでプリントするのでどの程度具合が違うかを見たくなって、モデルの回転をさせずにプリントしてみています。

5/14 追記）モデル回転なし（＝Z軸と平面が平行）でプリントしてみたらやはりこちらのほうが望ましいですね。変な段差もない。

printer	model	16mm	31mm	24mm
Phrozen Sonic Mini	A	15.85	30.86	24.15
Phrozen Sonic Mini	B	15.86	30.85	24.16
ELEGOO MARS改	A	16.00	30.99	23.85
ELEGOO MARS改	B	15.97	31.03	23.84

今度は寸法もばらつきが減った（デコボコしていないので、測るところによる違いが少ない）のと、プリンターごとの性質が見えてきています。

ELEGOO MARS改は、おおむね正確だけどZ軸方向が少し短めにでる。

Phrozen Sonic Mini は、全体にやや小さくなるが、Z軸は長めに出る。これは樹脂の問題か、Z軸バックラッシの問題か（明らかに最初のあたりのレイヤーが膨らんでいる）かまでは考察できてませんが。

ねじのモデリングがどの程度できているかというと、

それぞれこんな感じで、ちょっと山谷がねぼけたような感じでねじができています（ELEGOOが顕著）。

また、穴やエッジを見ると、解像度はよい（LCDドットが見える）のですが、全般にだれた感じになっているんですよね。どういったプロセスでこうなるんだろう？

Z軸のエッジはよりシャープなので、stlにしたモデルが鈍ってるのかな・・・

造形したM3ねじにボルトを通してみたら、ねじ山が壊れまくりで一応留まりますが、実用的とは言えないなあ。もう少し強度のある樹脂ならいいのかもしれないけど、樹脂が柔らかすぎる。ELEGOO MARSでプリントしたほうがねじ山の壊れ方はましだったので、樹脂の種類にも依りそうだし、二次硬化の程度にも因りそうだ。

顕微鏡で見てみると洗いが不十分なところがあったりして、後処理が大変だな、と思いました。

昨日からELEGOO　MARSのプリント結果が結構Z軸の方向に問題があるということに気がついてより、もう少しちゃんと出るようにしようということで、改良改造を行いました。

Z軸の出し始めの厚みがかっちり出ないという問題は、Z軸に遊びがあるとの分析結果に基づき、こちらのかたが実践されているように、モーター軸のベアリングを押さえているスプリングワッシャをさらに圧縮するスペーサーを入れ、遊びをなくすのと、ステッピングモーターへの取り付けを、ディフォルトのマウントを変形しないものに変更するよう変更を行いました。

私の場合は、スペーサー等はPrusa i3 mk3s を使いPETG 0.1mm/layer 100% infill の設定で印刷をしました。この厚みがかなりシビアということで、Prusa i3 mk3s の1st layer calibrationを何度か行い、出力したワッシャの1.1mmのところが1.1mmになるように調整をしました。

ELEGOO MARSのモーターを分解するには、まず、ビルドベースをELEGOO MARSのマニュアルコマンドで上にあげて外し、ビルドベースに内蔵されている親ねじの遊び取りのスプリングと押さえねじも外しました。そのうえで、後ろ側のカバーを6角穴付き＊４を外して、外し、モーターの配線を外し、台座にモーターユニットを留めている2つの六角穴付きボルトを外して、斜めにボルトを傾けながら引き抜きました。これで最小限の分解でモーターをばらすことができました。

モーターユニットを元に戻した後の固定ですが、何も考えずにねじを締めると、スライドユニットの軸と、Z軸のねじの軸が合わない問題がでると考え、軽く留めた後、Z軸のねじが極力蛇行しないように固定しました。軸がずれていると、回転に合わせてZ軸の上端が円を描くので、そのブレが小さくなる場所をZ軸のねじ径に合ったベアリングを上端サポートとして使うなどしながら、探して固定しました。

上端のベアリングサポートは、あるとZ軸ねじが過拘束となるようにも思え、悩みますが後でベアリング上端サポートを取り付けて比較してみようと思います。

思うに、モーターの取り付けがゴムマウントになっているのは、この軸だしをする必要をなくすためだと思います。やはり本来は台座のところに接触角ベアリングなどを使うなどして、かっちりとした軸・原点が設定してあって、そこへカップリングなど使ってモーター駆動をするべきでしょうね。

上端のベアリングサポートはとりあえず取り付けずに、Z軸の高さを調べるためのテストピースを印刷して成果を確かめます。

ちょっとした興味で同じテストピースを3つの3Dプリンタ Prusa i3 mk3s （緑）、ELEGOO MARS改（赤）、Phrozen Sonic Mini（水色）で出力してみました。

見栄えは、改造したELEGOO MARSが一番いい感じです。Phrozen Sonic Miniは1st layer の露光時間が長すぎるのか？最初が膨れてしまっています。

出力の目的は、精度を確認することなので、ノギスで測定して結果を比較してみます。その結果が下の通りで、光造形の2式はどちらも最初のレイヤーがちょっと厚めに出ていることがわかります。最初のlayerの厚みが最も誤差が少ないのはFDMのPrusa i3 mk3s でした（調整かっちりやったから、というのもありますが）。

厚みが厚くなってきたときに、Prusa i3 mk3sはちょっと長さの比率が長めに出る傾向がありましたが、その理由については、ちゃんと調べられていません。光造形に関しては、厚みが出るとちょっと短めに出る傾向があるようですが、これはZ軸が少し傾いているのでしょうか？ELEGOO MARS改の場合10mm で-0.2mmの変化なので、2％程度。軸の傾きとするのには無理があり、樹脂の収縮が関係しているのかなと思いました。それぞれいいところ悪いところが出る結果となりましたが、総体的にELEGOO　MARS改はなかなかの精度が出るようにはなりました。

ただし、X,Y軸方向の誤差も同じテストピースで測ると、Prusa i3 mk3sは10mm が10mm で出ているのに対し、ELEGOO MARS改は10.18mm Phrozen Sonic mini は9.9mm とずれがありました。長手方向ですと、Prusa i3 mk3s は30mm のところが30.12mm ELEGOO MARS 改が30.45mm Phrozen Soic miniが29.82mmとなりました。と

いうわけで、XY軸方向については、ELEGOO　MARS改が1.5％程度長め、Phrozen Sonic miniが1％程度短めに出るということで、こちらも要検討と思いました。光造形はdetail はかなりきれいに出ますが、精度についてはなかなか難しいものだな、と感じました。

私の巣ごもり消費の形で、３Dプリンタをむやみに買ってしまいました。

FDMの３Dプリンタはデルタのキット、CoreXYの半自分デザインのもの、中華のprusa i3 もどき、Prusa i3 mk3s + MMU2S と導入してきましたが、私にとって３Dプリンタは、それを使って何かを作りたい、というよりも動く機械を自分で作ってみたい、というところが強いです。というわけで、どれも自作だったり、キットだったりと、自分の手がかかるところに惹かれるものがあったわけなんですが、一方光造形の３Dプリンタは、どうも自分の手をかけるところが乏しいようで、あまり興味はありませんでしたし、とても自分のポケットマネーで買えるようなものではない、と思っていました。

それが、Anycubic Photon あたりから手ごろなのが出てきたのを横目に見てはいたのですが、気が付いたら３万円ぐらいのがいっぱいamazonの棚を賑わすようになっていました。

ということで、しばらくAmazonを見ていたんですが、4/20にはちょっと我慢できなくなって、まずamazon でelegoo mars をぽちっとしてしまいました。ぽちっとした後に、ほかにどんなのがあるんだろ、って順番が逆だと思うんですが、調べ始めて、all3dpの安物系光造形３Dプリンターのレビューを見ると、今は台湾のPhrozen Sonic Miniが熱いらしい。で、elegoo marsが届いていないのに、台湾PhrozenのWebショップでポチりそうになったのを我慢していたのですが、結局とうとう我慢ができなくなり、4/26に発注をかけてしまいました。その時、早くてdelivery は5月中旬よ、とあったのでのんびり構えていたんですが、5/5にfedexでshipping したよとメールが来て、5/7の昼にデリバリーされちゃいました。Fedex早っ。なんだか知らないけど、突然国際貨物が動き出した感じですかね？

Phrozen sonic mini は一緒にresin VAT*2, green resin *3, 水洗いレジン*1 レジンクリーナ5リットルも一緒に頼みました。これで日本円で５万円以内です。安い。

Elegoo mars は情報もいっぱいあるので、Phrozen Sonic Miniについてimpression を書いてみます。

右側がPhrozen Sonic Mini,で左側がELEGOO MARS （てか書いてある）。

まず、最初に思ったのが、筐体が華奢で安っぽいですね。Elegoo Mars は4本脚がアジャスター付きで机にしっかり置けるように調節ができる。Phrozen Sonic miniにはそんなのなくて、足にゴムをかぶせるのが付いてくる。赤いカバーも薄くてペナペナ、電源のACアダプターも最小限？の12V 1.5Aのいかにも安そうなのが付いてきました。ビルドプレートなんかもElegoo　Marsの方は、割合高級感ある表面仕上げのもの。Phrozenの方は、表面をいかにも手でサンドペーパーで磨きました、って感じのもの。でもビルドプレートの位置合わせはかっちり決まる感じのものでそこは好印象。

メカはリニアガイドを使っていて高級感はあります。でも動作音Elegoo Marsより大きめで自作の中華プリンタを彷彿とさせるものが。。。一方、Elegoo Marsはファンが回っている音が結構聞こえるのですが、Phrozenの方は静か。

ビルドプレートが平らなのは、レジンの切れが悪いしお掃除が大変。Phrozen のサイトには、上面が斜めになっているプレートが別売してあるので、交換したいところ。。。

というわけで、それなりに価格は安いのですが、それには理由がある、という感じです。

USBスティックについていたテストファイル（指輪？）をプリントしてみる。

VATに開いている穴にねじを通してVATを固定するのも位置合わせがあまりやりやすくはないですね。ELEGOO　MARSのように横からスライドできて、パスっとはまったところで押さえる方式が楽でよい。

印刷中UV?のライトが後ろから漏れてるけど大丈夫なのか？後ろの壁が焼けそうでやだなあ。

印刷結果はかなり満足いくものでしたので、安いけどいい感じ？速度が速いらしいけど、寝てたのでそれは実感できませんでした。

ELEGOO MARSの方は、地形図を３Dで出したりして遊んでみたんですが、Z軸の問題が出ていることに気が付いた。

右端の面が最初のレイヤーなのですが、膨らんでいるのは最初の１ｍｍ程度が積層ピッチがずれているからだと思います。ということに一度気が付くと気になって仕方がない。まだ買ったばかりだけど、こちらにあるような改造改良をやろうかなと思ってます。