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この記事は 2013年06月12日 に以下のカテゴリに投稿されました 3D data( CAD ), 3D Printer.


3Dプリンタ モデリングに挑戦 011 ここでCubeの簡単な構造について

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単純なオヤヂなので、速攻でテンションあがっちゃいます

ここで、Cubeの簡単な構造についてご説明します

DSC_0138これが全体のイメージ

っと云っても、超簡単に・・・

まず、材料となる樹脂はカートリッジと云うケースの中に入ってます

DSC_0143

樹脂は、棒状に成形されカートリッジの中にグルグル巻き・・・
これを、サーボモータで下方向にグイグイ押し込まれていく

フェラメントを押し出す構造フェラメントを押し出す構造 zoom

押し込まれた樹脂は、ヒーターで加熱され液状にされる

DSC_0140

液状になった樹脂は、棒状の樹脂が休むことなく押し込まれてくるので、行き場が無くなった
液状樹脂への圧力は増すばかり
しかし、一番下のバルブには0.2mmくらいの穴が開いており、その圧力が上がるとその穴から
ムリムリ~っと出てくる

この樹脂がガラス板にくっつき印刷していくって感じです

ちなみに、この部分の名称はプリンタヘッドと呼ぶらしい

このプリンタジェットは、左右(x軸)にしか稼働しない
それ以外の軸(y軸とz軸)は下部分のプロッターが動く仕組みである
このプロッタ部分は、カバーを外して見ただけ・・・
下手に触って、位置ズレしたりしたらシャレにならないから・・・
各軸の各々2個のサーボモータでワイヤーのものを引っ張り合って位置出しいているようだ
単純な構造ですね

でもね、ここで気になることもある

DSC_0142

Z軸(樹脂を塗り込むガラス板とバルブの距離)の事である

この距離が遠すぎると、①の様にらせん状に樹脂が射出されて出てくる
これだと微細な形状の際、問題が出る

②は、距離を近くすると押し出された樹脂はバルブで引き延ばされる状態で印刷される
一見、こちらの方が良いように思えるが、問題もある

バルブでつぶされると云うことは、樹脂は左右に引き延ばされると云うこと
と云うことは、重なり合う場合は・・・
そう、樹脂が今印刷したところにも広がると云うこと

そうなると・・・

境目に山ができる樹脂が多すぎると云うことだね
仕上がりはこれで悪くなる

遠すぎるとらせん状に射出されるので、微細な形状はできない
が、広範囲を塗りつぶす場合はこちらの方が都合がいい

ん~ 微妙じゃ

Z軸の適正な距離は、未だにわからないので射出された樹脂が0.5mmくらいの厚みなので
先ほどの②のサンプルを境目に置きちょっと浮くくらいにセットしてます

ちなみにガラス板は印刷完了時に取り外しサンプルを取り外し、印刷時に再度セットすることに
なるので、この微調整は毎回やっる事にんしている

めんどくせー が仕方ないか・・・

印刷し終わったサンプルを取り外すのは、ガラス板ごとお湯に浸すと離型する

云い忘れたが、印刷前にはガラス面に離型剤と思われる液状のものを塗り込む必要がある
これを忘れたら、ガラスから取り外す際に苦労するんだな~ これが

最初のころは、失敗しガラスから取り外せないから、熱湯に浸しドライバーでちょっと触ったら
変形してしまった

ブチっと 血管が切れた音が聞こえた気がした・・・

何時間もかけて印刷したサンプルがゴミになった瞬間ですよ(笑)

良く考えれば、当たり前でヒーターで樹脂棒を溶かして印刷するので耐熱性は無いのだよ
普通、一度溶けた樹脂は耐熱性は上がるのだが、さすがに熱湯ではダメらしいってことだね

適温は、下町の一番風呂大好きなお方が、

『んがぁぁぁぁぁぁぁ~』

って、幸せな顔しながら唸るくらいの温度で40~45度くらいで5分浸かってくださいってところですね

そうすると、ペロ~ンっと剥がれます

大きさにもよるが、大きければそれだけ浸かってる時間を延ばせばOKです
でも、温度が下がって行ってしまうので、お湯を足してあげるとサンプルも喜びますよ

なんてね

Cubeの構造を説明しようと思ったのですが、なんせ構造が単純なのであっという間に
終わってしまったため、離型の話を追加してみました

次からは、本当に作ったサンプルの話ですよ~


2 Comments

  1. moja
    2013/07/02

    printrbotのようなRepRap系プリンターでは温度設定が極端に自由です。いや、自由を通り越して自己責任です。cubeでは専用カートリッジを使うので溶融温度は指示通りで済みますが、RepRap系は個人が温度センサーを組み込む精度がバラバラなのでこの場合はこの温度という情報があてになりません。しかし温度が高すぎたり低すぎたりという大雑把な所はなんとか再現性があります。で、写真のらせん状射出ですが、低めの温度でギリギリ印刷できるあたりで見る状態に似ています。ここから少し温度を下げたり印刷速度を上げると、溶融が間に合わなくなってフィラメントが詰まります。写真を見る限りcubeは印刷物を冷却するファンが無いので、自然空冷に必要な時間を短縮するために低めの温度で印刷しているのかもしれませんね。

    • Katsu
      2013/07/09

      コメントありがとうございました。凄くうれしいです。
      cubeでは樹脂材料が、PLAとABSの2種類あるのですが、Cubeが勝手にヒーター温度を設定してくれるので楽ですね。温度調整しなくて済みますので・・・
      ファンは撞いているのですが、コメントにあった通り造形後の冷却用ではなく、樹脂棒を押し込む用のサーボ?ステッピング?モータを冷やすだけのものですね
      私は構造を見たかったため、カバー外しちゃったままなので、冷却性は良いのかもしれませんが・・・

      もっとバルブの穴径を小さくしたら精度あがる?
      などと思いましたが、単純構造だから出来るんじゃないかな?
      などと安易に考えており案したが、バルブの穴径(射出量)と溶融温度と樹脂の棒を押し込むタイミングがずれると射出圧が変動し詰まったり樹脂温度が低すぎたり高過ぎたたりして不具合が出そうな気がしてきました。
      設計時、この調整が大変なんだろうなぁ~
      良く考えるとタイミングは絶妙ですね
      バルブの穴径弄らなくて良かった・・・
      このまま使うべきなんでしょうね

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