なんでも作っちゃう、かも。

Arduino/Make/フィジカルコンピューティング/電子工作あたりで活動しています。スタバの空きカップを使ったスタバカップアンプなど製作。最近はもっぱらArduinoと3Dプリンタの自作に興味があります。

3Dプリンタでおもちゃの鍵

Posted by arms22 on 2016年06月26日 0  0

House key - Fusion 360

子供と一緒にお出かけする時、玄関前で家の鍵を欲しがるのでFusion 360を使っておもちゃの鍵を作ってあげた。凸凹と溝をつけたら鍵っぽくなった。

IMGP1251

すぐになくしちゃうので予備も作っておいた。thingiverseにSTLデータをアップしたので使ってください。プリント条件は0.2mmレイヤー、50% infill、30mm/sぐらいでOKです。

House key by arms22
http://www.thingiverse.com/thing:1645191

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フィラメントの天日干し

Posted by arms22 on 2016年04月25日 0  0

ABS樹脂は成形前に予備乾燥を行い十分乾燥させる必要があります。良好な成型品を得るには水分率が0.1%以下、0.05%以下が望ましいとされています。水分を多く含んだまま成形を行うとシルバーストリーク(銀色のスジ)やボイド(空洞)が成形品の表面に発生します。予備乾燥は熱風乾燥機などを利用し80度で3〜4時間、あるいは90度で2〜3時間実施すると効果的と言われています。

1年程前に購入したバーベイタムのABSフィラメント、久しぶりにプリントに使ってみたら造形物に光沢が無く、表面が荒れてブツブツの状態になっていました。保存状態が悪かったせいで湿気を吸ってしまい表面が荒れてしまったのだと思います。捨ててしまうのはもったいないので、天日干しして以前と同じように使えないか試してみました。

フィラメントの天日干し

写真のようにスプールを物干し竿に挿して2日間太陽のもと乾燥させました。
1日目、朝10時〜夕方16時頃まで。この日は良く晴れて気温は27度ぐらいまで上がっていました。湿度は40〜50%と少し高め。夕方に少し雨が振りました。
2日目、朝10時〜14時頃まで。この日も朝から良く晴れ、湿度は30〜40%と1日目より乾燥していました。フィラメントスプールにプチプチを巻き付けて周囲の温度を上げるようにしてみました。

IMGP1235

2日間、乾燥させた結果。右から乾燥前・1日目・2日目の順です。2日目で表面のブツブツが少なくなり乾燥前と比べてかなり綺麗にプリントできるようになりました。

IMGP1232

拡大してみました。乾燥前、ブツブツの様子がはっきりとわかりますね。

IMGP1233

1日目(拡大)。

IMGP1234

2日目(拡大)。もうあと一息といったところかな。


関連記事




バーベイタムABSフィラメントレビュー
http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-582.html

成形条件 | トヨラック | 東レの樹脂製品 | TORAY
http://www.toray.jp/plastics/toyolac/technical/tec_001.html

第205回 プラスチック成形材料の適正な予備乾燥(改訂版) プラ金型講座 | ミスミの技術講座
http://koza.misumi.jp/mold/2005/02/205.html

ABS樹脂の吸水性について教えてください?
http://www.n-al.co.jp/faq/abs_ans/a03-04.html


Verbatim 3Dプリンター用フィラメント ABS(1.75mm)シリーズ シルバー
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Rasberry Piケースと砂場セット

Posted by arms22 on 2015年11月15日 0  0

リハビリも兼ねて久しぶりに3Dプリンターを動かしました。

IMGP1077
Safe and secure Raspberry Pi Case、Verbatim ABSシルバー、0.25mmレイヤー、30mm/s、ループ2、インフィル30%

3Dプリンターの制御ソフトウェアを新しくしたのでケースも新調してみました。このケースは4カ所でネジ止めできて、GPIOとカメラケーブル用の穴が空いているのが良いですね。

IMGP1067
3D-printable sand play set、3Dcreators PLAゴールド、0.28mmレイヤー、30mm/s、ループ3、インフィル10%

それと子供の砂場遊び用にスコップと熊手とお城の型をプリントしました。砂のふるいとバケツもあったのですがサイズが大きいのでまた次回。。

Simplify3Dプリントクオリティトラブルシューティングガイド日本語翻訳

Posted by arms22 on 2015年11月08日 0  0



Simplify3DのWebページで3Dプリント時のトラブルシューティングガイドが公開されています。30あまりの症例についてその症状と対策を写真付きで詳細に解説しています。さらにこのガイドをGenkeiの加藤さんが日本語に翻訳し動画にまとめて公開しています。

3Dプリンターを持っている人なら1度は経験したことのあるトラブルばかり紹介されています。トラブル発生時はこの動画を見て冷静に対処したいですね。

Print Quality Troubleshooting Guide
https://www.simplify3d.com/support/print-quality-troubleshooting/

2015/11/9
タイトルを日本語に変更しました。

3Dプリンターの制御基板ケース

Posted by arms22 on 2015年08月18日 0  0

atomの制御基板周辺がとっ散らかってきたので手持ちの材料を使って専用のケースを作りました。

IMGP0957

上蓋はアルミ複合板、下蓋はアルミ板(1mm)、側面は3Dプリントしたプラスチックパーツで作りました。設計上のサイズは200x200x40mmですが、材料の長さが足りず実際には190x200x40mmになりました。

IMGP0958

裏側。最初はアルミ板を上蓋にする予定でしたがアルミ複合版の方が見た目が綺麗だったので、アルミ複合版を上蓋にしました。

IMGP0961

3Dプリントパーツ。ここ最近atomの調子が良く積層が綺麗に揃っています。積層ピッチは0.25mmですがこれ1つプリントするのに3〜4時間かかっています。大きな構造物には大きなノズルで積層ピッチを上げて一気にプリントしたいところ。

IMGP0952

つなぎ目。ズレにくいように段差をもうけました。プラスチックパーツにはスパイラルタップでネジ穴を立てています。手作業でいくつもタップを切るのはしんどいです。。次回からはタッピングビスを使おうと思います。

制御基板ケース

制御基板、ステッピングモータードライバ基板、ATX電源ディストリビューター基板を載せてみました。制御基板の冷却用に40mmのファンを2つ配置しました。むき出しのアルミ板で12Vをショートさせてしまいました。。。アルミ板でショートしないようテープなど貼っておこうと思います。

制御基板ケース

とりあえずこんな感じ。あとはパネル取り付けタイプの中継コネクタでステッピングモータのケーブルやリミットスイッチのケーブルを綺麗にまとめたいと思います。


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バーベイタムABSフィラメントレビュー

Posted by arms22 on 2015年05月24日 3  0

以前から気になっていたバーベイタムのフィラメントを購入したので試してみることにしました。バーベイタムのフィラメントは日本国内で徹底した品質管理のもと製造されており、高品位な印刷特性を保持しているとのこと。こんな話を聞いて試さずにはいられません。

IMGP0923

フィラメントはIODATAの直販サイト「ioPLAZA」で購入しました。55006 ABSのシルバーです。初回登録時¥1000オフのクーポンがつくそうで¥4300で購入しました。購入直後、納期が5/30と言われてがっくりしていたのですが暫くすると入荷が早まったとのことで5/18にフィラメントが発送されました。

IMGP0925

外径をノギスで測定してみました。最初の2mぐらいを1cmおきぐらいに測定すると1.74〜1.75の範囲に収まっていました。またノギスを90度回転して測定すると1.72〜1.74と真円度もまずますの様子。比較用に手持ちのフィラメントをいくつか測定してみましたがどれも±0.1の間でバラツクようでバーベイタムフィラメントの品質の高さが伺えます。

IMGP0900

まずは最適なプリント温度を知る為にプリント温度を240度→235度→230度→225度→220度と変化させてプリントします。モデルは40x40mmのキューブで積層0.2mm、infill 0%、ループ2回、クーリングオフ。

IMGP0903

上記プリントした物の拡大図。特にこの温度が良いというところもないのでいつもどおり230度で行くことにします。積層された壁の品質は他のフィラメントと比べてあまり変わらないなぁという印象。ちょっとましかな?という程度。フィラメントの精度より機械の精度のほうが品質に与える影響が大きいのかもしれません。まだまだ機械を改良する余地があるということでしょうか。。

IMGP0920

次にオーバーハングのテスト。傾斜角度を60度→55度→50度→45度→40度→35度→30度と変化させてプリントします。比較のためにAdHoc ABS黒、バーベイタム ABSシルバー、Makerbot ABSナチュラルと並べています。プリント温度は230度、ノズルサイズ0.3mm、積層0.2mm、infill 10%、ループ3回、クーリング100%。

IMGP0921

形状が崩れずにプリントできたのは45度まで、Makerbot ABSナチュラルと似たような特性のようです。

IMGP0919

最後にみんながだいすきなおπ定番の評価モデルをプリントしました。


バーベイタムブランドの3Dプリンター用国産フィラメント新登場!
http://www.iodata.jp/news/2015/newprod/3d_filament.htm

ABSフィラメント | 3Dプリンター用フィラメント | IODATA アイ・オー・データ機器
http://www.iodata.jp/product/verbatim/3dfilament/abs/

2色プリント

Posted by arms22 on 2015年05月18日 0  0

2色プリント

余ったフィラメントの切れ端、もったいなくて捨てれなかったけど再利用する方法を見つけました。

2色プリント

プリント中、フィラメントの切れ端を手でエクストルーダに送り込むことで色を変えつつプリントすることができます。送り込む時にフィラメントが引っかかってしまうと上記写真のように切れ目ができてしまいますが。。フィラメントの切れ端を自動で送り込む機械が欲しいところ。


↓最近は日本製のフィラメントもいくつか登場してきているようですね。仕上がりが気になります。

高品質日本製 3Dプリンター用フィラメント ABS 1.75㎜ 750g (天色)
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atomメタル化

Posted by arms22 on 2015年03月25日 2  0

性懲りもなくまた3Dプリンター「atom」の改造ネタです。3Dプリンタで作ったプラスチックパーツ(以下、PRパーツ)は金属パーツに比べて圧倒的に剛性が足りません。プリント時の速度を上げるとPRパーツが撓んだりします。また3Dプリンタを長く使っていると徐々に変形したりして、プリント精度に影響を与えてしまいます。そこで板金加工した金属パーツに交換して一気に剛性と精度を高めてしまおうと考えています。
いきなりすべてのPRパーツを金属化しようとすると挫折しそうなので、まずは金属化し易そうなZ軸周りから始めようと思います。

板金Zモータフランジ

fusion 360を使って板金加工前提のZモータフランジを設計してみました。fusion 360では板金加工に必要な展開図は作れませんが、最近は3Dモデルを受け付けてくれる板金屋さんもあるみたい。後は加工を何処にお願いするかなんだけど、色々迷っていたところ、同じatomユーザーの@bankinyaさんで加工していただけることになりました。

IMGP0670

ほいで1週間ぐらいで届いたのがこれ。ステンレスで板厚1.5mm。うーむ、完璧。すばらすぃ出来映え。@bankinyaさん、ありがとうございます。
Zエンドは2種類、ベアリグを取り付けるタイプとベアリングなしタイプを作ってもらいました。

IMGP0672

Zモータフランジの位置決め用にと用意したタブ、スクエアフレームに突き当てて使おうと思っていたのだけれど、タブ内側の膨らみが大きくて突き当てれないことが分かりました。仕方がないので膨らみをヤスリで削り落します。@bankinyaさんの勧めでニコルソンのマジカットと言うヤスリを使いました。これは非常に良いです。。

IMGP0679

早速、組み付けてみました。ステンレスの光沢が眩しい!

IMGP0680

Zエンド側、ステンレスの板厚が1.5mmしかないのでリニアシャフトを保持する為のPRパーツを下側に取り付けています。605ZZベアリングは丸穴に圧入しています。

PRパーツと金属パーツ、異なる材料・加工方法で作ったパーツ同士を組み合わせる際、特に気をつけないといけないのは穴と穴の間隔です。特にPRパーツは熱収縮によってマイナス寸法になるので、簡単に穴の位置がずれてしまいます。収縮率に合わせてPRパーツの寸法を拡大してプリントする必要があります。今回はABSを使ったのでXY方向に0.4%拡大してプリントしました。

IMGP0681

Zモータ側。こちらもZエンド側と同様にリニアシャフトを保持する為のPRパーツを組み合わせています。




ABSプリント時の反り対策「BuildTak」

Posted by arms22 on 2015年03月01日 2  0

ABSプリント時の反り対策としてBuildTakというシートを試してみました。カッティングマットやマウスパッドのような手触りで、プリントベッドに張りつけて使用します。繰り返し使用できるシートなので、プリント前にシワなしピットを塗るとか、定期的にガラス板を洗浄するとか手間が省けるのではと期待しています。

image

米Amazonサイトでatom用に6.5インチの正方形とRostock mini用に6.5インチの円形を購入しました。送料が少し高めですが2週間ほどで届きます。

追記2015/03/01
Genkeiさんのサイトにatom用(140mm)とTrino用(170mm)のBuildTakg入荷しています。
http://genkei.thebase.in


BuildTak 3D Printing Build Surface, 6.5" x 6.5" Square, Black (Pack of 3)
BuildTak 3D Printing Build Surface, 6.5" Diameter Round, Black (Pack of 3)

image

atomのヒートベッドのサイズ140x140mmに合わせてカットし、ガラス板に貼付けて使用します。シートの粘着力が強力なのでアルミ板や銅板に貼った方がよかったかもしれない。シートを交換する時にガラス板を割りそうな予感がします。。

image

ベッドの温度を70度に設定してABSでZ軸用カップラーをプリントしてみました。1層目のプリント時、樹脂が非常に綺麗にベッドに張り付いていたのですが、暫くすると4隅が浮いて来てしまいました。ベッドの温度が少し低かったかもしれません。ベッドに接する面はマットな仕上がりになります。


関連URL



RepRap Community Japan
https://www.facebook.com/ReprapCommunityJapan/posts/917857771590111

Zプローブとオートベッドレベリング

Posted by arms22 on 2014年12月20日 14  0

3DプリンターatomにZプローブを取り付けてオートベッドレベリング機能を有効にしてみました。オートベッドレベリングとは自動的にプリントベッドの水平調整を行う機能で、ノズルがX・Y方向に移動した時にプリントベッドとノズルの距離が一定になるようZ方向に補正をかけるよう動作します。



Zプロービングの様子。オートベッドレベリングの前準備としてZプローブを使って指定した3カ所でベッドとの距離を計測しZ方向の補正値を求めます。1度計測を行えばベッドを交換したりしない限り再度計測する必要ありません。



オートベッドレベリング設定後のプリントの様子。ベッドとノズルの距離が一定になるように絶えずZ軸の高さが変化しています。

オートベッドレベリングのメリットは、

  • プリントベッドの水平調整が不要になる
  • 1層目の張り付きが良くなる(ABSの反りが抑えられる)
デメリットは、
  • Z軸の負担が増える
  • 送りナットが摩耗する
デメリットよりメリットの方が十分大きいと感じました。かなりおススメの機能です。


Zプローブアダプタ


IMGP0560

IMGP0559

海外の作例を見るとサーボモータやバネを使って自動的にZプローブを上げ下げするタイプを良く見かけますが、今回はシンプルにノズル先端に手で取り付けて使えるZプローブを作りました。ベッドとの接触検知にはマイクロスイッチを使っています。

Z Probe Adapter for RepRapPro Huxley HotEnd
http://www.thingiverse.com/thing:594204


コンフィグレーションファイルの変更


ここではatomで使っているRepetier-Firmwareのコンフィグレーションファイル(Configuration.h)の変更方法について説明します。
/* Z-Probing */

#define FEATURE_Z_PROBE true
#define Z_PROBE_PIN 2
#define Z_PROBE_PULLUP true
#define Z_PROBE_ON_HIGH false
#define Z_PROBE_X_OFFSET 0
#define Z_PROBE_Y_OFFSET 0
#define Z_PROBE_BED_DISTANCE 5.0 // Higher than max bed level distance error in mm

// Waits for a signal to start. Valid signals are probe hit and ok button.
// This is needful if you have the probe trigger by hand.
#define Z_PROBE_WAIT_BEFORE_TEST false
/** Speed of z-axis in mm/s when probing */
#define Z_PROBE_SPEED 1
#define Z_PROBE_XY_SPEED 80
#define Z_PROBE_SWITCHING_DISTANCE 1.5 // Distance to safely switch off probe
#define Z_PROBE_REPETITIONS 3 // Repetitions for probing at one point.
/** The height is the difference between activated probe position and nozzle height. */
#define Z_PROBE_HEIGHT 0
/** These scripts are run before resp. after the z-probe is done. Add here code to activate/deactivate probe if needed. */
#define Z_PROBE_START_SCRIPT ""
#define Z_PROBE_FINISHED_SCRIPT ""

まず最初にZプローブを有効にして(FEATURE_Z_PROBE true)Zプローブで使用するピンを決めます(Z_PROBE_PIN 2)。atomに使用している制御ボード(RAMPS)のX_MAX(2)が空いていたので2番を指定しました。お使いの制御ボードに合わせて変更してください。適宜、プルアップ(Z_PROBE_PULLUP)と信号の反転(Z_PROBE_ON_HIGH)、X/Yオフセット(Z_PROBE_X[Y]_OFFSET)を設定してください。Z_PROBE_BED_DISTANCEの用途は不明。。

Zプローブをマニュアル操作で上げ下げする場合、Z_PROBE_WAIT_BEFORE_TEST trueに設定してください。Zプローブを計測ポイントに移動した後、ユーザーがZプローブのスイッチをオンにするのを待ちます。

Z_PROBE_SPEEDはZプローブを上げ下げする時の速度(mm/s)、Z_PROBE_XY_SPEEDはZプローブを移動する時の速度(mm/s)、Z_PROBE_SWITCHING_DISTANCEはZプローブがONになった後、完全にOFFになるまでZプローブを上げる距離、Z_PROBE_REPETITIONSは繰り返し回数。Z_PROBE_HEIGHTの用途は不明。。

Z_PROBE_START_SCRIPT、Z_PROBE_FINISHED_SCRIPTはZプローブ開始前後で実行したいコマンドを記述します。サーボモータでZプローブを上げ下げしている場合などココに記述すると良いと思います。

ここまではZプローブに関する設定でした。後はオートベッドレベリングを有効(FEATURE_AUTOLEVEL true)にして、計測を行う3カ所の座標を設定すれば完了です。

/* Autoleveling allows it to z-probe 3 points to compute the inclination and compensates the error for the print.
   This feature requires a working z-probe and you should have z-endstop at the top not at the bottom.
   The same 3 points are used for the G29 command.
*/
#define FEATURE_AUTOLEVEL true
#define Z_PROBE_X1 45
#define Z_PROBE_Y1 0
#define Z_PROBE_X2 90
#define Z_PROBE_Y2 90
#define Z_PROBE_X3 0
#define Z_PROBE_Y3 90

Zプローブの動作確認


Zプローブを動かす前にZプローブが正しく動作しているかテストします。次のコマンドはZプローブの現在の状態を出力します。ZプローブがOFFの時はL、ONの時はHと出力されます。
G31
Z-probe state:L
次のコマンドで現在の位置でベッドまでの距離を計測します。
G30
Z-probe:2.84 X:0.04 Y:0.00

オートベッドレベリング(自動水平調整)


Zプローブの動作が確認できたらオートベッドレベリングを有効にします。次のコマンドでベッドまでの距離の計測とZ方向の補正値を求めます。以降、オートベッドレベリングが有効になります。
G32
Z-probe:2.98 X:60.00 Y:10.00
Z-probe:3.02 X:110.00 Y:110.00
Z-probe:2.87 X:10.00 Y:110.00
Info: 1.00000 0.00000 -0.00152 0.00000 1.00000 0.00035 0.00152 -0.00035 1.00000
次のコマンドでEEPROMに補正値とオートベッドレベリングの有効状態が保存されます。EEPROMに補正値を保存すれば電源を切っても消えないのでベッドを交換するまで再調整の必要はありません。
M500
次のコマンドでオートベッドレベリングの有効・無効を切り替えることができます。
M320 ; 一時的にオートベッドレベリングを有効にする
M320 S2 ; 恒久的にオートベッドレベリングを有効にする
M321 ; 一時的にオートベッドレベリングを無効にする
M321 S2 ; 恒久的にオートベッドレベリングを無効にする
M322 ; 補正値をリセットする
M322 S3 ; 補正値をリセットして保存する

マニュアルベッドレベリング(手動水平調整)


オートベッドレベリングは必要ないけどプリントベッドの水平調整を楽に行いたい!という時は次のコマンドが使えます。
G29
Z-probe:2.98 X:60.00 Y:10.00
Z-probe:3.02 X:110.00 Y:110.00
Z-probe:2.87 X:10.00 Y:110.00
Z-probe average height:2.95
このコマンドはコンフィギュレーションファイルで指定した3カ所でベッドまでの距離を計測しその平均値を出力します。3カ所すべての距離が同じになるようプリントベッドの傾きを調整すると良いでしょう。


参考リンク


Z-Probing with Repetier-Firmware
http://www.repetier.com/documentation/repetier-firmware/z-probing/

G-code - RepRapWiki
http://reprap.org/wiki/G-code#G29-G32:_Bed_probing

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