対象となるのは、組み込みの里で、導入してきた初代3DプリンターであるRepRapベースのRobo3D R1ですのでオープンソースで改造や活用が容易なものです。
第二の居場所として活躍予定でしたが、出戻ってまいりました。修理が必要な状況ですが、無償で必要な修理材料ならびに指導を提供します。修理期間中の里の利用料は無料でご利用いただけます。修理完了後のプリンターは無償提供いたします。
床下換気口の遮水カバー作成中に発見した問題ですが、3mm厚みで作成しようとしたところ、内部に空洞がある形で出力されました。この条件では、内部も両サイドからの樹脂でつながるという判断をしてしまうようです。
強度を求めようとして作成したものでしたが、3mmというものが微妙だったようです。
ノズルは0.6mm Volcano E3D
積層厚みは0.3mm
オープンな世界は自由なのだが、使いこなしは使うユーザーに掛かっている。進化しつつあるパッケージがオープンソースになっているからといって、結局持て余すようなものに手を出して収拾がつかなくなったりしてる事象を吠えている人がいたりもする。
組み込みの里では、最近では使っている3Dプリンターのファームウェアのカスタマイズなど見える範囲で必要に迫られてやっているのだが、3Dデータのように公開されているものについても、よく活用させていただいているので、私自身も新たにカスタマイズしたり、起こしたのものについては上げるようにしている。
3Dプリンターと向き合いだして三年以上になるのだが、プリンター本体の精度も機構もパーツも次々と進化していくのをトラックしてきて、ようやく使いこなせているかと思いきや、最近では、購入当時のフィラメント長者(使わないのにまとめて買いこんだ)として選択していたものが思いのほか品質が良かったことが再認識されるに至り。最近購入しているフィラメントの性質などからフィラメント表面の状態などから「からまりやすい」という事態が生じていた。
フィラメントを送り出すスプールの取り付け方法の工夫で、どうやらスプール幅のセンター位置に合わせて取り出すということが一つの解決策のようで、新たに購入したプリンターにも、そうしたガイドをつけて解決をみていた。
古い進化をしつづけてきたプリンターについてはスプール受けとして単純な構造のものをつけていたのだが、このフィラメントの表面の癖・抵抗といったことからフィラメントの送り出し方向とRobo3Dプリンターのスリットが合わず抵抗を助長しているという認識が失敗の履歴から見えてきた。すでにセンタリングガイドをつけてはいるものの、フィラメントが角に引っかかるという点では、配置方向が間違っている点を直さないと解決しないわけだ。
そして、その解決にはスプ
ールの取り付け方向を正面に向けたオープンリールのような形にすることであり、そうしたスプールは一時取り付けて気に入っていたのだった。
うまく使えていたスプールを使わなくなった理由は、強度だった。かなり大きな構造だったので当時のプリンターではABSでは出力できずにPLAで作らざる得なかったし、また設計データをSTLレベルで強化しようというアイデアにまでは至らずに丈夫そうな簡易な構造のものに移ってきたからでもあった。この構造だとちょうどセンターに取り出し口がスリットとしてできているのでセンタリングも不要なのだった。
今は、MESHMIXERの
活用でSTLの直接編集にも習熟してきたこともあり肉厚を高めるための方法や、ほかの改良点なども含めて再度挑戦する価値のあるものとして肉厚と高さをそれぞれ大きくしたものを作り昨日の夜から印刷している。今晩には終了する予定だ。使っているほかのボルトやベアリングなどの機構部品も残っているのでそのまま使えるはずだった。
今回は前回の記録が残っていなかったので、再度THINGIVERSEのサイトから作者のデータをダウンロードして必要な改造を施して作成を開始した。印刷も終盤にはいり、どうも出来上がりの結果と適用するはずのボルト径とがあっていないように見えて、中断して確認をしたが確かにM8のボルトで設計されているはずのものがM10のサイズになっている。サイトの説明ではM8になっているのだが、経緯については記憶がなく、今回は確認ミスとしてアダプターを作成してしのごうとしている。なにしろ一晩以上出力した結果を無駄にはできないのだ。
こんなアダプターを作ったりしてのを見てもらうのは恥ずかしいが、対応策としての事例として紹介しよう。
なんとかうまく下駄が出来たようです。
ベースはPLAでしたが、下駄はABSで作りました。
丸一日出力にかかりましたが、物理的なボリュームでRobo3Dでないと出来ないかと心配もしましたが、Replicator2互換機でもなんとかだせました。
今後の使い分けは、大きなボリュームのものを荒くだしても良いものにはRobo3Dで0.3mm厚みの層構成で出力対応で、Replicator2互換機では0.2ないし0.1mm厚みでの出力対応で行うということになりそうです。
既存のSTLファイルを加工して利用する場合についてデータ出力で問題となる場合がわかった。
この写真の例では、左端のデザインをベースにして一部の脚のみを分割して伸ばしたいというものだったのだが、真ん中の事例は、そのままやったことが明確なままに部材も分断されて出てきた。
右側の事例は、そのことが判明したので対策をしたものです。Meshmixerで面カットなどで分断した場合で別の部品や拡張した形で接続しようとする場合に起こりました。
Gcodeベースで確認すると違いは次の通り。
結合しただけの状態で出したSTLファイルは実際には内部は結合していませんでした。Mattercontrolでgcode生成した場合の第一層の写真です。
結合した後にMake solid(固体化)というアクションをとることで作ったSTLファイルでは綺麗に内部が固体化されたのが確認されました。
必要な手続きをMeshmixerで再確認すると
これが内部で固体化されていないSTLファイルを読み込んだ状態でObject Browserを開きました。
Edit->Separate Shellを実行すると内部に三つのパートがあったことがわかり分解されました。
Object Browserで三つのパートを再選択して、Combine(結合)します。
Object Browserでも一つになりましたが、これではもとに戻っただけですね。
Edit-> Make solidを選択するとメニューが出てきますので、固体化する際の精度などを選択できます、ここではsolid accuracyを最大の512にしました。そしてacceptを実行すると
Object Browserにもう一つのデータとして名前に(solid)が付加されたものが作られました。
固体化していないオブジェクトを一旦Object Browserでゴミ箱に入れて
このオブジェクトに対して、Edit->Separate shellを実施すると出来ないよとアラートが出ますので、これで固体化が完了しました。
Object Browserで、固体化したオブジェクトを選択した状態でFileメニューからExportを選んで、STL形式で出力することで完了となります。
ヒートベッドの温度設定ならびにフィラメント温度設定などが正しくx3gファイルに設定されないと思われる事象の発生
もろもろ確認の一日になりそうです。予定では、細密出力のトライをしたいのですが、先は長そうだ。
左の写真は、最近斡旋しているミニバイスのノブだが、十字鍵の結合部で顎を動かす螺子を回すわけだが、螺子の勘合未調整とはいえ鍵の部分が折れてしまうという事例が発生している。
この構造自体は、Robo3D以来続けてきたものだが、この事例のようなことは発生していなかった。プリンターとしての差分の観点からみればフィラメントノズルの径が0.6mmから0.4mmに減ったこともあり充填率100%と差はないはずだが、こわれた断面をみると隙間が見えていて、必ずしも計算された充填率と実際の充填率には差が起きてしまうようだ。
Mattercontolのスライサー設定には、フィラメントの送り量についての調整パラメータがあって1.1から0.9の範囲でいじれるので、これを増やして状況をみてみたいと思う。
また強度差分につながるかどうかは不明なのだがパーツ出力において複数部品の同時出力を行ったことも要因となっているかもしれない。壊れた部品については、単体出力と共に、フィラメント送り量の増加、出力層を0.1mmに減らして層間の密着性を高めてみるということをトライしてみる。
左側がフィラメント送り量がDefaultで右側がフィラメント送り量を5%増しで0.1mmの厚みで出力をしたところ。明らかに空気?がないような透明に仕上がっていて強度は高まったようだ。
十字鍵の部分もあふれかえる状態だ。5%増しは多すぎたかと思われます。こうした状況の場合は、樹脂にアセトンをかけて柔らかくした状態で勘合させて固める戦略でいけます。
新型プリンターが来て、3Dプリンターの二台体制になると、使い勝手の差で改善できるものは改善したいということが鮮明になる。
フィラメント交換において、エクストルーダーに対してフィラメントを押し付けるネジの開け閉めならびに、その際に飛んでしまった場合のワッシャー収拾のわずらわしさなどがRobo3Dには残っていたので、レバーで交換出来るQIDITECHのプリンターと同様な形にしようということになり、適当な先人達の成果を探したところよさそうなQuick Filament 交換対応という工作が出てきた。
こ゛
そして、新型プリンター側でABSを使って部品を出力してみました。生憎とM4の長いビスと書かれていたものが50mmでは不足していることが判明して70-80mmのビスを買ってきます。
また、洗濯バサミのような上の部品にたいしてM4のビス二本を通した下の部品をひっかけて使うのですが、下右側の部品はオリジナルのまま出力しましたがサイズの差からビスを通すと穴径が小さくてフィラメントによる積層が割れてしまいました。経験値として学んでいたことでしたが、忘れていました。2%のサイズ増しをこうしたパーツには適宜適用することで解決しました。下左がそうして出来た部品です。
3Dプリントで作成する部品は、こうした精度が気持ちよいので、印刷で派生するいくつかの誤差については理解してあらかじめ対策をすることが、低価格の3Dプリンターを使いこなしていく要のように感じます。
生憎とホームセンターであったM4は、50mmまでで、壁に止めつける部品の中にM4 64mmのネジを見つけるのがやっとだった。しかし、これでも長すぎるようで切る羽目にはなった。
収まり具合からするとよさそうなのだが、ビデオで見れる状況とは異なるので、まだ何か考え違いかベースの部品も改造がいるのかもしれないようだ。
位置調整の目的で、サークル校正用出力データをプリントしてプラットホーム周囲からの距離を計測しています。
このズレをHome Offsetパラメータ(Sailfish Firmware)設定に反映すればよいという理解でトライしています。
ほぼ現在の位置でも入っていると思われますが印刷開始時点でヘッドが左に振った際に大分当たっていることからも、この結果は正しく、まだズレているという認識です。現在のOffset値はsailfish firmwareのサイトから持ってきた値です。
X home offset 152
Y home offset 75
当たらなくなるほどの位置にしたところ、センターの位置も適切な位置に近づいたようです。
次回の報告で最終パラメータ(Sailfish Firmware)をお伝えできそうですね。
当たらなくなりました。X Home offsetもY Home offsetも結果に基づいて追い込みができるようになりました。
このデータに基づいて調整したところ
ほぼセンターの位置だしはできたと思われます。
結果は、次の通りです。
0.5mmをX-home offsetにかけて写真のようなFirmwareパラメータにしました。
[はじめに]
QIDITECH AvatarIVというMakerbot互換のプリンターの導入で発生した問題と対策を記します。予め断りしますが、ここでいう問題点はメーカーのいう通りの使い方をしたうえで起きたものではないので、あくまでもこちらの都合で異なる3Dプリンターに共通のスライサーからGCode生成までを行いたいがために起きたわがままな話です。製品本来の問題ではありません。最初の写真左がRobo3D R1+相当のプリンターで、右が今回のQIDITECH Avatar IVです。
[やりたいこと]
Robo3D R1+組み込みの里仕様 (Marlin Firmware)とQIDITECH AvatarIV (Sailfish Firmware)の双方を同一のスライサー環境で生成対応したい。
2013年秋からRobo3Dプリンターを導入して利用してきましたが、取り巻く制御ソフト環境もRepitierというOpenSourceのものから始まり、ハードの進化改良も含めて、今はMatterControlというものになっています。こちらもオープンソースのもので様々なプリンターに対応できるようになっていますので、今回の追加導入されたMakerbotのReplicator2X相当の中華3Dプリンター(QIDITECH社のAvatarIV)です。
[使うソフト]
Mattercontrol 1.5(.3) MacOS/Windows/Linuxで利用可能で、プリンター直結でのUI制御と共にG-code生成してバッチ運用ができる。(SDカードでハンドリング)
[問題点1 ABS運用で110C設定で粘着が強すぎる]
ヒートベッドが30C程度まで低下してからはがすことで対応。
Raftは不要、最悪のケースは包丁をあてるのが良いというのがメーカーの言い分。
[問題点2 出来上がりのサイズが一回り小さい]
用いられているXY軸の制御のギア比が異なっていたようだ。Makerbot > Flashforge = QIDITECHとなっている。参照したモデルMakerbot(Replicator2X)とは少し異なっていた。
M92 X94.5 Y94.5 Z400 E96 ;sets steps per mm for x3g driver ただしい
[問題点3 出力テーブルのセンターに出力できない]
MakerbotタイプのUI世界では出力プレートのセンターが(0,0)となっている。Home offset、Tool offsetのUI側設定と、Firmware側の設定項目の双方との影響を確認しつつ設定値にたどりついた。当初はプレート一杯に出力しようとしたが出力できなかったが、達成できた。
On Connect G-code
M206 X152 Y75 Z0 ;sets home offset (opposite values of bed size)
Extruder Offset (Extruder1)
X 34mm
SDカードにX3Gフォーマットで生成することでQIDITECH Avatar IVには出力が可能となった。
従来のRobo3DにはG-codeフォーマットで生成することで対応できている。
[問題点4 充填率1.0でも空きができる]
Extruderの出力条件に付加するmultiplyerで最大1.1まで拡大できる。これで調整したところ見た目にも確認がとれた。写真は1.05だったが、まだ少なくしてもよさそうです。
左側は充填率1.0でExtruderのmultiplyerも1.0で
右側は充填率1.0でExtruderのmultiplyerは1.05です。
透明度が上がったのは充填率が達成されたためです。
[現在の設定情報]
30%密度 0.2mm PLA
100%密度 0.2mm ABS
とても安定に綺麗に造形が出来るようになりました。
従来のガラスプレートと異なり、表面にはられた特製樹脂シートがとてもよく固着してくれるからですが、底面積の大きなものを出力すると剥がすのが大変です。
解決策としては、少しラフなRAFTを生成して製品直接の密着から、RAFTで剥がしやすい形にして、離型剤で粘着性を下げたプラットホームに、密着度を確保するということで相反する問題を解決したいと思います。
今回のプリンターはプラットホームが上下動のみなので出力物が印刷で振られてという問題がないので固定するための力はそれほど強力でなくとも問題がないので、離型剤(シリコンスプレー)を印刷前に吹き付けてから出力することで解決したり。いままで糊をスプレーしていた時代から考えるとおかしな話ですけど、しばらくこれで様子をみます。
とはいえ、新しいパーツの登場で3Dプリンターの課題も随分と深化してきた気がします。
速度も向上させて従来品(Robo3D)よりさらに滑らかに出力がなされてます。
ノズルが0.4mmなのであまり荒く出力するのも出来ないのですが、箱入り娘の構造で底部にありがちの反りがなくなったのは確かに素晴らしいことです。
サイズ問題も解消してます。