大型のタイマーを作ることになり、開発要請元のご希望はアクリル板でカバーしてほしいということでしたので背面をマットな黒アクリル、前面を透明アクリル板で構成して間にNeoPixelのLEDを並べるというもので、透明モールを使うというものと、防水カバー付きのNEOPIXELをそのまま使うというものの2種類を作りました。アクリル板を挟み込むのはアルミチャンネルで、コーナーにカバーとコアとなる部品を2つ3Dプリンターで作り構成しています。
コアとなる3Dパーツと45度加工したアルミチャネル
Arduino UNOとBT-HC05
コーナーパーツは外側カバーと、内部コアです。 この積層方向はちょっと弱かった気がします。
外殻部品でなかのコアとアルミフレームを締め付けています。
NEOPIXELを150球使っています、電源は5V 8Aというものがアマゾンで見つかりましたが、NEOPIXEL用途のようですね。セグメント表示用のアプリは、この後作りました。
組み込みの里では三台のプリンターがあります。QIDI社のTECH1, X-ONE, X-Proです。これらのプリンターから出力を得るためにはSTLファイルやOBJファイルといった3DモデルのデータをQIDI社から提供されているQIDI printなどのスライサーと呼ばれるソフトウェアを使って行います。
ご自宅であらかじめ、3Dモデリングなどを行われる場合にはAutodesk社
が提供するFusion360やTinkercadなどのフリーのモデリングソフトを用いるのが、情報収集含め良いかと思います。むろん有償の良いソフトも多くありますが初めの一歩としてはふーな環境が始めやすいですよね。
ご自宅のマシンの環境がMacであったりWindowsであったりする場合にもこれらのソフトウェアは対応をしていますが、Windowsの32ビット環境ですといろいろと制限がございま
す。造形設計を行う場合、旧来あった123Designは32ビット環境で動作していましたが、サポート終了となりダウンロード先はなくなりました。後継のソフトとしてはTinkercadがオンラインソフトではありますが32ビット環境でも動作します。ネット接続とアカウント登録が必要です。
組み込みの里の古いパソコンは32ビットのものもありこちらで動作確認しています。
写真は、組み込みの里でカスタマイズして接着不要で組み立て分解可能にした電子工作用ミニバイスである。下の黄色はABSで作成したのだが、上部は最近気になって試していたポリカーボネートを利用していた。色合いは良いのだが、結着が弱いことが判明した。理由は、ホットエンドの加熱不足で、現在使用しているQIDI-Xproでは最高温度として250度までしか上げられないことが要因と考えられる。
また、テーブル温度は130度まで上げて行ったのだが、このバイスの要となる左右の咥えるパーツが反ってしまいNGとなった。今回の問題になった部分は、反りと結着不足だが、結着不足の箇所は左右に取り付ける星形プラグで連結させるストッパーと回転調整用のツマミだった。根本で結合が外れて折れてしまった。
強度的にポリカーボネートに期待していたのだが、もう少し高温設定が出来るプリンターでないと、使いこなせないようだ。高性能フィラメントが色々と出て来るのだが、プリンターメカの問題と共に温度制御をしているソフトウェアの問題もありそうだ。解決するまでは、ちょっとABSに戻ってみたのだが、こちらも同様な状況になった。フローを101%に増やして層間の結合を強くしてみようか。
やはり、250度ではポリカーボネートフィラメントの活用は難しいということが分かった。同色のABSを用いて従来と同様な形で出力を終えることが出来た。
今日のお題は、テスターのノブ(ゼロ調整用)のむ3Dデータから実際にどの向きで出力させるかの違いについて実際の事例です。
データ自体は、こちらです。https://www.thingiverse.com/thing:2837097
回しやすいように角にでっぱりを配した設計ですね。
裏がわの軸にはVRと嵌合するようにギアが切ってあります。
最初に作ったのが軸を上にした事例で、上のものが生の仕上がり
下はリューターで仕上げたもの。
左側がツマミ面を上に出力したもの。右側は軸側を上にしたもの。相違は、ツマミ面を上にしたものでは、表面について加工が必要としない感じですが、軸を上にした場合にはRAFTを付けたこともありデザイン上少し凹んだ形なのでフィラメントが表面に盛り上がる感じになりました。この写真では既にリューターで加工してあります。
軸内部の嵌合部については差異はとくにみられませんでした。軸をしたにしたものでは、フリルの部分についてもサポート材との間にできる脱着層が0.2mmほど追加されてしまっているので、これを取り除く作業が必要になりました。
無駄になるサポート材をできるだけ減らしたいという観点では、今回のものは軸を上にしたほうが良いです。ケースバイケースでこうしたことを想定して出力する方向を見極めてやりましょう。
E君は、すでに春休みに入っているので学寮からではなくて、自宅から車で里に来られている。前回、作成した基板設計に問題があったそうだ。
今回は、その修正と追加基板の作成に来られている。前回と違って手慣れた動きになっているので、少しは早く帰れるかもしれないのだが、すでに二時間を費やしているからも、八時過ぎてしまうのではないかと危惧している。
T0.8の基板を二枚作りハトメで連結するので少なくとも今回の場合は四枚仕上げる必要がある。
これで出来上がると中華メーカーに製造依頼するというのが最近の流れなのだが、彼は初めての基板にちゃんと
シルク印刷でメッセージをいれたいそうだ。それがうまくいかないのだそうだ。
いれたいメッセージは白黒で描いたHello Worldのロゴだった。里ではULPの機能を使っていれたことはないのでネット情報やマニュアルなどから何が間違っているのかを横からみているとはまってしまった問題が二つあった。
彼が作成したイメージは白黒ではあったが24bit諧調のBMPだった。少なくとも256色以下に減色しないと扱えないのだが、実際に白黒の描画したので気づかないというものだった。ツールは正しく減色しろというメッセージを出していた。
減色するにはPaintソフトでフォーマット変換して保存ということになるのだが、ここでは、この作業の際に名前を変えて保存することになりすなわちオリジナルファイルとは違うパスに置かれてしまうのだが、その点に気づかずにオリジナルファイルを参照していたようだった。サイズが減っていないことを指摘してパスが違うことを理解してもらい、いわゆるピクチャフォルダに変換後のファイルは保存されていた。
あとは彼の頑張り次第だ・・・
気が付けば、高専の学生Eさんはもう春休みになっていました。今日の課題は、ハトメ
で連結する両面基板の開発とのことです。いろいろとやっていると時間が遅くになりましたが、なんとかしあがりそうです。0.8mmの基板を二枚しあげています。
管理人は、里の泊り環境を向上するため懸案事項の排水口からの臭気到来を防ぐソリ
ューションを開発していました。完成品はカスタム設計したこのトラップです。内径55mmの排水口に合わせて、およそ53mm径のユニットとしてトラップを設計してABSにて出力しました。断熱効果良好の新型マシンで出力すると背の高い出力でも安定して収縮もみられずに出力完了しました。設計はFusion360です。今回は、トラップなので回転構造を用いての設計をしています。
また、3D出力依頼されていたパーツも出しています。持ち運べる? 体に装着可能な外骨格の椅子を開発している金沢高専OBの花岡君が開発している試作品用のパーツです。先日、Robo3Dを貸出展開したのですが、安定度にかけるという報告などがあり取り急ぎ出力支援をすることになり、以下のパーツを作りました。
なかなか3Dプリンターの使いこなしは難しいということですね。外骨格の試作品に適
用するには強度も必要で、ABSで60%充填+外殻3mm以上ということでした。
問題解決にはならなかったという報告から始めます。
前回、精度よくABSでサーボモーター用のホーンが作れたという報告などをしましたが、実際に利用いただきましたところ「使えない」ということになりました。
青いパーツが前回ABSで製作したものでしたが実は対象のサーボモーターのギアとの収縮率が異なり温度依存でかみ合わないのです。
結論から言えば、ナイロンで作り直すことになりました。噛みこみ部分のギア側をみても少し工夫が必要なようです。21歯のギア作成から作ってきましたがピッチはそのままに三角で近似することにしました。
拡大に使用してきたUSB顕微鏡がハード的に使えなくなり環境側の問題も出てきたりして対応に時間を割かれていましたが、さらにヒートベッドの温度センサーも故障したようで、とりあえずヒートベッドの交換手配をしています。こちらも届いたら故障側のものも見てみる予定です。現在は計測温度が0Cとなっています。
里にある3Dプリンターはいわゆる互換機の第二世代くらいのもので、最近ではメジャーになってきた感じのあるものです。
さて、知人の依頼で作っていた電子工作で用いるサーボモーターSG90用のクロスホーンですが、まとまって必要だということなのでプリンターの修復がてらトライしました。
最近の扱う材料が高温設定で使う材料が増えていて、従来のPTFEを用いたフィラメントホットエンドとを熱分離する箇所でPTFEが軟化してしまいフィラメント送りが詰まってしまうという事態が起きていたことが、こちらの問題でした。
オールメタルでこの問題を解決したという触れ込みのホットエンドが良さそうだという話があったので、さっそく届いていたこともあり時間をとって組みなおしました。すでにホットエンドからクーリングバーへの接合部などか固着していて抜くのには苦労して、途中で新規の別のものに付け替えようかと思っ
たのですが、買い置きしてあったものは、なんとサーモ素子の取り付けネジサイズが何故か間違っていました。さっそく中華メーカーには苦言と交換を申し入れてチャットで確認しました。
あきらめて、固着した部品を外すのに使えそうな道具を物色したところベアリングなどを抜くためのプラ―が使えそうだったので、これを応用してみました。
間にナットをかませたりして引き抜くことが出来ました。今回の評価が良ければ、全部付け替える予定です。
オールメタルのパーツだとフィラメントと熱分離するPTFEのスペースはなくて、その部分はアルミになっていて、下の接合部分はステンレスという構造です。
実際に組み上げて出力をしてみるとフィラメントのフィードもスムーズに見えます。一番上の写真が4つだけ試しに出力したところです。出力結果も良さげです。
現在の設定は以下の通りですが、まだまだ量産の道は遠いかな
ABSですが
ノズルは255度
ベッドは60度
です。収縮も見られずきれいに出ています。
CNCエンドミル(QT100) や 3Dプリンターの造形データの作成に必要なツールとしてクラウドベースのFusion360の人気が高まっています。CUTシステムから出されている解説書のスーパーアドバンス編、CAM・切削加工編を図書に加えましたのでご活用ください。
いわゆるMTBもどきの自転車に前かごを取り付けたのだが、買い物で便利になった反面、ハンドルについていたランプが荷物の影になって使えなくなった。
ランプの基台を籠の前につける形の部品として複製加工したものを設計して作ってみた。強度がかかるのでABSで100%充填での出力にした。
一応、期待値のようになった。従来だったらランプを買い替えていたのかもしれないが、修復工作のツールとしての3Dプリンターは有用です。