2017.05.19
デルタ型3Dプリンター「3Dグレコ」にヒートベッドをDIYするぞ、その2。色々妥協したが一応完成！
前回↓の続きです。
↓こんな感じで一応完成しましたが、うまく行かない部分もあり色々と妥協しています。
↓他のヒートベッドDIY関連記事を真似して、ヒートベッドと同サイズのコルク板を買ってきて同形状に切り、中央に配線を出す穴を開けます。コルク板は厚さ6mmので1000円弱でした。また、コルク版が意外と柔らかいので、裏側にあてるために同形状のアルミ板も作ります。コルク板もアルミ板も大きめのハサミでちょきちょきと加工
↓アルミ板はホームセンターにありました。厚さ0.5mmで500円ぐらい。
↓コルク板の中央部分アップ。赤いケーブルが12V、それなりの電流が流れていてアブないと思います。使いやすい絶縁パテみたいなの無いかな？中国製機器の電子基板とかそれっぽいパテでガチガチに固められているよね。シリコンシーラントで良いかな？絶縁、耐火、耐熱と性質的には問題ない気がする。黒の細いケーブルは温度センサーです。後述の耐熱アルミテープでヒートベッドに固定。
↓ヒートベッドとアルミ板の間にコルク板を入れ、アルミ板から2本のケーブルを出したところ。
↓アルミ板とコルク板、ヒートベッドの固定は、ホームセンターで買ってきた耐熱アルミテープで固定。耐熱温度300℃と書いてある。調べるとシリコン系の接着剤を使うと耐熱性になるっぽい。このテープはかなり高くて2000円ぐらいしました。イタイ。ネットで調べると「カプトンテープ」というのが安くて一般的らしいけど最寄りのショボいホームセンターには売ってませんでした。
↓DIYしたヒートベッドを3Dプリンターに固定するためのパーツを作ります。もちろん3Dプリンターで（笑）。形状は印刷＆微調整を繰り返して3回目ぐらいで満足いくものが出来ました。80℃に加熱して使うヒートベッドの固定具をPLAで作るのはちょっと微妙だけど、まあ問題ないでしょう。ただ、このDIYヒートベッドが無事稼働したらABS樹脂で作り直したいと思ってます。
↓完成！！！！！最終的にアルミ板0.5mm＋コルク板6mm＋ヒートベッド4mm＋元々ついてたガラステーブル4mm=14.5mmの厚さになりました。元が4mmのガラス板のみだったので1cm以上厚くなったことになります。
しかし、残念ながらこのままではうまく稼働せず、印刷開始時のg-codeにおいて、G29（オートレベリング）で9点の高さを測った後に、ステージ中央ぐらいに印刷ヘッドが激しく激突してしまいます。色々調べたが原因は分からず。。。。。g-codeの各ステップにポーズ（G4 P1000とか）を入れて調べると、G29コードのみで印刷ヘッドがステージに激突します。どうやらG29コードの内部で9点計ったあとにヘッドを実際の印刷ステージより低い位置に移動させようとしてしまうみたい。うちの3DプリンターはPCと直接接続せずに運用しているので詳細な調査が出来ません。う〜ん、Arduinoの知識も必要だねぇ。。。。
ただし、試行錯誤すること2日ほど、上のガラス板を取り除いてこの記事の一番上の写真のようにヒートベッドに直接マスキングテープを貼って印刷すると問題なく印刷出来ることが分かりました。単に印刷ステージの厚さが厚すぎる？？？よく分かりませんが、とりあえずはヒートベッドを運用開始出来る状態になりました。やったー。今後としては
(1)マスキングテープ必須としてこのままヒートベッド上直接印刷で使い続ける。
(2)コルクボードを6mm→3mm程度に薄くして、全体の厚さを薄くし、ガラスステージを付けて使える環境を構築する。
の2択です。どうしようか。
下記はヒートベッドを稼働させて、印刷している様子をサーモグラフィーで撮影した動画です。
コルクボードを付けることで温度は安定し、サーモグラフィーによる測定値は55℃〜60℃ぐらい、サーモスイッチの温度表示も60℃〜63℃ぐらいで安定しています。
ちなみに余談ですが下記はヒートベッドを搭載する前のただのガラス板印刷ステージの印刷後の温度、それなりに高い位置まで印刷した後なのですが、なんと40℃ぐらいあります。
どうやら印刷ステージ下のメイン基板が50℃近くまで発熱している熱をもらっていたりするみたいです。
どうやら天然のプチヒートベッド的に働いてたようです。確かにABS樹脂を使っていた頃、スイッチを入れて1回目失敗で、2回目以降にうまく印刷ステージに樹脂が固定されることがよくあった気がしますが印刷ステージの保温の問題だったかもしれません。
今回コルクボード越しとはいえ、メイン基板の上に最大80℃の発熱体を設置しており、メイン基板の通常以上の加熱が心配です。コルクボードの断熱性はかなりあるこおは確認していますが、ちょっと冷却ファンでも付けようかと考えています。
参考にしたページ
Category:【1台目】3Dプリンター「3Dグレコ」でイロイロDIY
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いいっすね！=110
001 [05.19 20:46]j:これって、コルク板とか薄板重ねて平面度ちゃんと取れてるのかな？若干斜めになってると高さが高いものを積層したらズレる気がする。水準器でみて調整したらどうですか？今はスマホアプリで水準器があるみたいだし。 あとメイン基盤が下にあるとは熱やばいすね。arduinoのAtmegaならデータシート（https://avr.jp/user/DS/PDF/mega328P.pdf）のP205によると、動作温度上限が125℃なので余裕あるっぽい。でも厳密に言うと内部の時間カウントとかずれてきそうだから温度低いにこしたことはないか〜 ↑(24)
002 [05.19 20:47]j:よく考えてみたら石だけじゃなくコンデンサのほうが熱に弱いから寿命が短くなるのは確かだなぁ ↑(23)
003 [05.20 09:45]ふぇちゅいん(管理人) TW★63:水平である必要は無いんですよ。ドローンと同じで、実測結果に基づいたソフトウェア制御てす。 ↑(16)
004 [05.20 10:41]あいす@So-net:カプトンはポリイミド系のフィルムです。高温や耐薬品性にすぐれている。でもテープって接着剤部分がネックになってますよね。 ↑(14)
デルタ型3Dプリンター「3Dグレコ」でうまく印刷するためのTIPS
(1)印刷するためのコード「.gcode」ファイルはフリーソフトCuraで落ちているデータ「.stl」から作れる。
(2)Curaの設定でスタートアップコードにステージの高さをキャリブレーションするためのG29コードを追加する。
(3)ヒートベッドが搭載されていないのでABSは印刷しにくい、PLAの方が綺麗にゆがみなく出力可能。
(3)ABS樹脂でもPLA樹脂でも、ステージには「消え色ピット」をまんべんなく塗り、乾かして使用する。ゴミが溜まってきたらステージを取り外し、水につけると綺麗に取り除ける。マスキングテープをはり、その上に「消え色ピット」を塗るとステージを外して掃除する手間が省ける。
(4)ヘッドが変な動きをしたらモーターとベルトをつなぐイモネジがゆるんでいる可能性があるので締める。
(5)Initial Heightを0.2mmにするとしっかりステージに印刷するオブジェクトが固定される。
(6)印刷前にgcodeファイルをRepetier-Hostなどで確認すると良い、ポイントはきちんとステージに設置しているか、Brimは十分かなど。
ありとあらゆるノウハウがあるのでこのページに書かれている事を最初から最後まで熟読すると良い。
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