西山 茂丸 について

組み込みマイコンでエンジニアを続けてきました。今の時代で見えない部分についても体験してもらってより深い理解を得てもらいたい広報教育活動をしています。

ABS素材の処理顚末

PLA素材での、出力詰まりに奔走していたのだが、既報のようにシーズニングと呼ばれる油をさしたりすることで以下のようなクーリングファンホルダが出来るようになっていた。

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しかし、溶けてしまった

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ABS素材の出力を改善しようとして背面にファンヒーターをおいて熱風を供給したのがキッカケでした

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ABS素材の出力では、ベッドを高音にして80度ほど、その上その温かい雰囲気を確保した中で出力をしないと収縮がおきてしまうのです。

このプリンターは、オープン構造なので、工夫が必要なのですが、まずは外部から熱風供給をすることで解決をみようとしたのですね。背面にファンヒーターが見えますね。

プリンターのヘッドは、およそ240度(ABS素材の場合)となり、上部の冷却用のフィンの部分も100度を超えていました。先日作成してあったPLA素材のカバーが溶けたのはこの温度に耐えられないからでした。

そして、このファンホルダを付けて冷やさないと何の出力も出来なくなるのです。

仮に溶けないような素材でカバーを作らないと進まないのでアルミと木で作りました。

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これで、先程のファンヒーターで熱風供給しながら作ると綺麗に出来ました。

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ところで。このABS素材の耐熱温度も80度くらいのようですから、現在の仮作りのカバーを少し仕上げて使うことにしました。

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電子工作のケースを3Dプリンターで作る

トランジスタテスターに適当なケースが無かったので3Dプリンターで作成することにした。
課題としては、006P電池も収納出来ること。電池ボックスのふたも構成できることも含めると3D設計の難度は上がる。本体はこんなイメージで、仮にアイロンビーズのケースに入っている。

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もう少し収まり具合をよくしたいので、まずは基板のサイズを各部測定した。

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これにカバーするイメージ作り、背面のふたにさらに電池ボックスを抱かせるイメージで前面部のカバーを作った。使ったソフトは123Designだ。プリンターはRobo3Dで黒のPLAです。
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実際に基板を当ててみると使いにくいのが部品装着のレバーの部分だったので改良して次のようにした。

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液晶の収まり具合も修正してぴったりはいった。
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背面の収まり具合は、こんな感じで次にふたを作ることにした。
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電源は006Pなので横置きにして台座のように傾斜して使うようなイメージにした。
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電池を交換出来るようにスライドするような設計をしたのだが、問題多数でまだ試作段階だ。
とりあえず、こんな感じになりますよというサンプルになっている。3Dプリントで複数のパーツを作成してスライドふたを作ったりする経験はノウハウが色々ありそうだ。
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現在の形は006Pの収納部分の配置がバランスわるく直ぐに平置きになってしまうということがあるが、まあ最初の試作品はこんな形で・・・。

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3Dプリンターのフィラメント詰まり(Clogging)には食用油?

プリンターの出力が安定して途中でエアー印刷モードに陥ってしまっていた。
フィラメントの詰まりだ。色々原因を調査してきたがソフト動作での異常ログも見られず、印刷完了となっていた。clogged あるいは cloggingといったフレーズでforumで取り上げられているが、使い込んでくると起こる現象のようでもあり、一つの理由にはhot-endの温度管理があるのだが、対策を講じても違いが判らない。先日、hot-end自体もリニューアルして少し安定動作したかと思った矢先にエアー印刷症状が発症したので温度管理以外のファクタがあるようだった。劣化したのはフィラメント自身(PLA)が吸湿してしまったからではないかという説もあり、防湿管理などせずに裸でストックしていることも反省材料だった。seasoning/oilerという対策っぽいワードが出てきた。

seasoningとは、フィラメントに植物性油を付けて、ホットエンドにマニュアルで通すことのようだ。そしてoilerは定常的なフィラメントのパスにオイルを保つ脱脂綿のようなポットを置き、その中を通すような道具らしい。仮に適当な穴の開いているパーツにクッキングペーパータオルの切れ端を通して、グレープシードオイルに浸して、そこを通すようにした。次の写真だ。

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結果は、次の通りでエアー印刷は解消できた。フィラメントが湿気を呼ぶとスムーズな運びができなくなるようだ。注意しよう。

 

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結果が、とても良いのでoilerパーツを作成した。グレープシードオイルを使っています。
ペーパータオルを巻き込んでいます。

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猫ドア第2世代を3Dプリント

猫ドア第1世代は、アルミサッシに木枠をカスタマイズして作成したものに100×150の穴をあけたところに簡易にA4ファイルポケットを材料にカットして幅広の透明テープで止めていました。市販の猫ドア程度の精度で風の吹きこみを抑えたいので3Dプリントして現在の枠に当てるフレームと、ドア本体とを作成するものです。123Designで、フレームとドア本体の枠を作成します。確認の意味でアクリル板の部分も3Dソフト上で作っています。

スクリーンショット (24)

こちらが第一世代の状況です。
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そして、こちらが第二世代です。猫達も、慣れたようです。

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トランジスタテスターキットの実力は?

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Arduinoベースのトランジスタテスターです。トランジスターの極性判定、HFE測定やLCRの計測なども出来るキットですが、簡易な目的ならば、それなりに使えると考えられる人も多そうなので電子工作をされる方が持っていそうな測定器と比較することにしました。

測定に供したものは、以下の通りです。

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緑LED

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1/6W 680kΩ

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FET 2SK1250

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セラミックコンデンサ 0.1uF(100nF)

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フィルムコンデンサ 0.22uF (220nF)

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NPNトランジスタ S9014

比較したのは、里にもある秋月で取り扱いの英国PEAKS社の4機種です。
比較目的は、あくまでも、このテスターキットの確認ですが、必ずしもPeaks社の商品と同じ使い方が出来るわけではありません。

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LCR40 表示パラメータ及び範囲 ・L 自己インダクタンス、直流抵抗、テスト周波数、1μH~10H ・C 静電容量、テスト周波数、0.4pF~10、000μF ・R 抵抗、1Ω~2MΩ ・テスト周波数 DC、1kHz、15kHz、200kHzから自動設定

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ESR70 ESR及び静電容量メータ コンデンサのESR (等価直列抵抗)を測定すると、コンデンサの状態がよくわかります。 Atlas ESRは回路内で使用できるので、コンデンサを取り外す手間が省けます。 回路から外してコンデンサをテストしても、静電容量が表示されます。 ESR測定範囲:0~40Ω 静電容量測定範囲:1μF~22,000μF ESR 0.01Ωの最小分解能 業界標準100kHzで解析極性なし、任意の方向で接続

 

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DCA55 半導体アナライザ バイポーラトランジスタ、MOSFET、サイリスタ、トライアック、ダイオード、LED、その他など、 さまざまなタイプのコンポーネントを分析できるインテリジェントコンポーネントアナライザです。 コンポーネントタイプ、ピンアウト、測定可能パラメータ(ゲイン、ゲートしきい値電圧、電圧降下など)の情報を確認できます。 コモンアノード、コモンカソード、直列及び逆並列タイプなど、ダイオードネットワークの確認 トランジスタのダイオード保護又はレジスタシャントなど、特殊コンポーネント機能の識別 2又は3端子の二色タイプなど、各種LEDタイプの識別コンポーネントを自動識別 自動ピン配列識別 トランジスタゲインの測定:2~65000 MOSFETゲートしきい値の測定 トランジスタ、ダイオード、LEDの半導体電圧降下の測定 自動及び手動電源オフ

 

 

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DCA75 多機能・高性能 半導体アナライザ <フルオート自動判別・カーブトレーサ機能搭載> ・さまざまな半導体を自動識別(2ピン、3ピンのデバイス) ・測定対象に合わせて各種電気的特性を測定・表示 ・測定プローブの接続は自由  ⇒自動判別後にプローブ色と対象端子の対応を表示 ★測定結果は電子部品記号(アイコン)とともに分かりやすく表示されます。 ◆トランジスタ(バイポーラ/MOSFET/接合型FET/IGBT) ◆ダイオード、ツェナーダイオード、LED、2色LED ◆三端子レギュレータIC ◆トライアック、サイリスタ等 ★USBケーブル(付属)でPCと接続することにより、  電気的特性曲線をオートトレースすることができます(カーブトレーサ機能)。 ・バイポーラトランジスタ:P-N接合、Ic/Vce 各特性カーブ ・MOSFET/JFET/IGBT:Id/Vds、Id/Vgs 各特性カーブ ・三端子レギュレタIC:Vout/Vin特性カーブ

トランジスターテスターの評価テスト 2016/1/7 組み込みの里  木更津高専の協力
供試サンプル LCR40 ESR70 DCA55 DCA75 M328 ZM2372 (Accuracy 0.08%)
33uF無極性コンデンサ 34.63uF 33.78uF
ESR=0.25Ω
34.75uF
ESR=0.21Ω
31.861uF (1kHZ)
224フィルムコンデンサ 221.9nF 測定範囲外 219.5nF
ESR=0.23Ω
222.39nF (1kHz)
104積層セラミックコンデンサ 91.74nF 測定範囲外 94.57nF
ESR=3.1Ω
95.3nF (1kHz)
1/6w 680kΩ 694.6kΩ 687.6kΩ 677.6kΩ
緑LED LED or Diode
Vf=1.97V
LED
Vf=1.977V
Diode
Vf=1.99V C=12pF
S9014 NPN Silion Tr
Hfe=322
Vbe=0.78V
NPN BJT
Hfe=326
VBE=0.778V
BJT-NPN
B=434 Vf=0.714V
2SK1250 = Nch Enhancemebnt mode MOSFET
Vgs=3.339V
Vgs=2.512v(off)
gm=32.9mA/V
N-E-MOS
Vt=3.4V

簡易トランジスタテスターのケースを作ってみた(アイロンビーズ版)

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3Dプリンターが、修復モードにいるので取り急ぎ仮ケースをアイロンビーズで作成した。
まだまだ溶かし加減が慣れず、しっかりとしたケースを作るために試行錯誤しています。
ビーズを色別に買わなかったので、色盲検査をしているような時間となりました。

簡易トランジスターアナライザーキット作成してみました

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LCR測定、トランジスタタイプ極性判定、HFE測定などが出来ます。

製作所要時間は3時間ほどでしょう。

鋭意日本語資料作成します。

キット価格は3000円です。ケースなど整備します。

SmartLaserMiniにテンションスプリングつけました。

ようやくテンションスプリングが届いたので、レーザーカッターSmartLaserMiniに取りつけました。このレーザー加工機は3Dプリンターでのタイミングベルト装着とは逆に経路長を調節してテンションをかける構造になっています。もう少しテンションをかけたいといった目的には、3Dプリンター同様にテンションスプリングを使うことが出来ます。

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