3Dプリンタ作例/スプールハンガー

(44d) 更新


3Dプリンタ作例

概要

1kg のフィラメントスプールを 40 mm グリッドで支えるために作りました。

初期版

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丁度いい感じのサポートを生成する方法がまだよくわからず、 Fusion 360 で 0.2 mm 厚の板を自分で形成してサポートとしました。

こういう方法だと必要なところに必要なだけのサポートを作れるのは良いのですが、 サポート部分だけスピードを上げて短時間で印刷することができなくなるところが残念ですね。

(このころはスライサー上でサポート用の板を追加できることに気づいておらず、Fusion 上でサポートを付けてました。)

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問題点:

  • ネットへ引っ掛ける部分がきつ過ぎる
  • ネットへ引っ掛ける部分を下に出っ張らせなければサポートを減らせる
  • 別メーカーのスプールは穴が小さくて入れるのが大変だった

ということで改良を検討中。

改良版

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どうやら、低温で、1層を厚くとってゆっくり印刷すればオーバーハングについてはかなりゆるい角度までフィラメントが「落ちて困る」ことはないようですね。

とはいえ床面に水平になる部分はどうしてもサポートが必要なので、本体を構成するフィラメントと直交する方向になるようサポートを自動生成し、サポートと本体の間を Z 方向に 0.3 mm、XY 方向に 0.4 mm 取ったところ、そこそこちゃんとサポートされつつ、取り外しも容易にすることができました。インターフェースレイヤーは入れていません。

問題になったのが、緩い角度のオーバーハングで張り出した部分の角が「上に反ってしまう問題」でした。 PLA は ABS などに比べると熱膨張率が小さく、形成温度も低いため、特にベッドを温められる場合には反りの影響を受けにくいとされているのですが、ベッドを温めてもオーバーハングのように浮いた部分では、(特に冬場には?)温度が下がってしまうため反りが出やすいようです。

オーバーハングは垂れるのが問題なのかと思っていたのですが、大きな部品では反りの方が問題になりやすいのですね。

そして反りが大きくなるとヘッドが引っ掛かり、このモデルのように底面積が大きなものでもベッドから剥がれて悲惨なことになってしまいます(泣

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反りを防ぐには、

  1. 反りの出にくい材質で作成する
  2. 反りが出にくいように素材を除湿する
  3. 環境温度を高くする
  4. 反らないようベッドへの吸着を良くする
  5. 壁厚やインフィル密度を下げて反る力を弱める

などの対策があるようですが、今回はベッドへの吸着を良くして反ろうとする部分を下に引っ張ってやることを考えました。とはいえ、オーバーハングしている部分はもともとベッドから離れているので、通常とは逆に「下向きに引っ張るためのサポート」を STL の段階で手動で追加しました。(このころはスライサー上でサポート用の板を追加できることを知らず、Fusion 上でサポートを付けてました。)

モデルと同時に環境温度を高めるための保温壁を印刷するという方法もあるようなので、 別の機会にはこういうテクニックも試してみたいと思います。 https://note.com/newspeak/n/n590d4590aaf1

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結果的には非常にきれいに印刷できました。

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せっかく付けたサポートは途中で(?)ちぎれてました。でもちぎれる直前までは効果があった、ということなのかどうか、サポートなしではぐちゃぐちゃになったものがきれいに印刷できました。次に似たようなものを作るときにはもう少しサポートに厚みを持たせるべきかもしれません。

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金網がはまる溝の部分はサポートを自動生成しました。上でも書いたように Z 方向 0.3 mm、XY 方向 0.4 mm のクリアランスを設定したところきれいにはがすことができました。

片側だけ層間の定着が悪いのはもしかするとフィラメントの供給がスムーズではないためにヘッドが引っ張られてしまっている可能性があるかも???

→ いやこれ X 軸じゃなくて Y 軸依存なのか・・・ステージが手前に出ているときに定着が悪いみたいに見えるけど、Y 軸だとするとそうじゃなくて行って帰っての積層順で温度が変わってるとかそういうことかも。

そもそも積層 0.3 mm は広すぎるということなのかもしれない???

まだまだ奥は深そうです。とはいえ今回については強度不足ということもなく、しばらくはこれで使えそうです。

コメント・質問





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