印字速度は凡そ、倍速となりました。0.8ミリのノズルを安定にドライブ出来るVolcanoという長軸のホットエンドの適用で、達成しました。成果物は、青い部分のFan ductです。長軸となったために従来のFan ductが浅くなってしまったためです。積層密度が0.2から0.4mmベースで出力することで出力時間を短くしているので縦軸方向の精度については粗くなったという考えもあるかもしれませんが今のところ満足できる内容です。このFan Ductの出力時間は、1時間15分に短縮されました。大本の設定ですと2時間30分ほどになっていました。
ホットエンドブロックとノズルの写真を示します。黒くなっている箇所はフィラメントが溶けて炭化しかかっているものです。この状態ではネジに樹脂が固着しているので取り付けは出来ません。
バイスで固定してガストーチ、ライターなどで加熱して膨張ならびに樹脂の溶融を起こしながら行います。加熱した状態が本来の使用状況なので、この状態で、まずノズルを取り付けて締めます。その後にスロートを取り付けます。スロートは放熱フィンを取り付けてフィラメントがホットエンドブロックに届くまでは溶融が起きないように熱的には切り離されています。このためスロート部はくびれていますが、冷えている状態での分解組み立てを行いますとスロート部の切断が発生することがありますのでご注意ください。もしそうなってしまった場合には、ホットエンドブロック側を加熱して残されたスロート部のネジをネジザウルスやラジオペンチなどで回して取り去ってください。
整備に用いる工具は、ガストーチにもなるガスはんだごて。ノズルサイズの”‘7″のレンチ、ノズルにダミーのフィラメントを入れて溶かして押し出すときに使う1.3ミリの半田吸い取りマシン用ノズルクリーナー(たまたまあります。)、スロート部などが破断した場合に使うネジザウルスです。
破断して残されてしまったスロート部のネジ、加熱してから取り去り対応策について学びました。
高速化の鍵は、二つあります。hotendがスムーズにフィラメントを溶かして供給できるのかどうか、またメカニズムとして高速移動に耐える精度剛性を持っているのかという点です。
Robo3Dプリンターのオリジナルの構成としてはフィラメントドライブがダイレクト式となっていて駆動モーターがhotendノズルと共にありますので慣性モーメントが大きく、高速化に伴いタイミングベルトかスリップしてしまう事態が想定されます。テンションの強化などである程度は対応できますが、移動部分の重量を下げるべくフィラメントエクストルーダーのドライブは外部に置くというのもカスタマイズの一つです。
今回適用しようとしているのは熱容量の大きいホットエンドへの交換とノズル径の拡大です。従来メジャーに使ってきたのは0.4mmのノズルですが精度実現という目的では0.1-0.2mmの積層ということが可能ですが、メカニズムの速度などから安定出力には速度を抑えての実施50mm/s程度というのが、このマシンの現在の実力です。
適用するホットエンドはE3D社のvolcanoというモデルで既に中華モデルも出回っています。
左側のノズルが従来モデルで利用されてきたもので、今回のものが右側です。
ノズル長さが10mm程度増えます。長いホットエンドのブロックを通じて溶けている部分の熱容量ならびに供給力が増えるので太いノズルを利用してドライブからの供給力を増やして高速化するというものです。この方法では積層厚みを大きくすることになります。0.2mm程度で実施してきたものが0.4mm以上にすることで時間が早くなるのが期待値です。
設置状態で比較するとヒーター自体は共通でホットエンドのブロックが横置きから縦置きになります。プリンターのZ軸での制限として出力が10mmほど高さ制限を受けます。
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。
しかし、溶けてしまった
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
液晶の収まり具合も修正してぴったりはいった。
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。
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。
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。
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・・・。
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。
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。
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。
STP55NF06L 在庫しました。@60
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。
こちらが第一世代の状況です。
そして、こちらが第二世代です。猫達も、慣れたようです。
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。
緑LED
1/6W 680kΩ
FET 2SK1250
セラミックコンデンサ 0.1uF(100nF)
フィルムコンデンサ 0.22uF (220nF)
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。
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
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
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
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 |
– |
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。