【寄り道というか】緊急対応：不調の３Ｄプリンタを修理する。【強制イベント】

現状、必要な部品を待ちながら、設置のための造形を３Ｄプリンタで行っていました。

前にもちらっと造形に３日かかると書きましたが、

まだできていないんです。

実はここ数日フィラメントも補充して最初のテストピースを作ってから補正が必要だったので補正したパーツのデータで本造形をしようとしたのですが…。

（；＾ω＾）「なんで途中から地が荒れるの？」



熱溶解積層方式３Ｄプリンタでは、0.15ｍｍずつ浮かした状態で、プラスチック素材を溶かして積んでいくが、この地の状態はきれいな波状でないといけない。この波の状態がぼこぼこになる事を私はよく地が荒れると言っている。



ちなみに綺麗な場合はこんな感じ。ボコボコに荒れる原理は単純で、先ほどいった0.15mmの隙間が確保されておらず、熱を持ったノズルが充填しながら既に印刷した地を削ってしまっているのだ。確保できない原因は作業土台のビルドプレートの平面が採れていないこととかもあり得るのだが、一番の問題は、フィラメントの冷却による収縮、反りが関係する。

プラスチックは熱を加えて形を作り冷却される際に少なからず体積が収縮される。そして一番使う素材であるABSはその収縮率が一番大きい。その対策には温度がものすごく重大に関わっており、ＭＲＶの場合はプリンタ自体を断熱式のエンクロージャーで囲み、土台につながるヒートベッドからの温度を効率的に造形物に伝えるためにエポキシガラス樹脂のボードと剥がれ防止のための整髪料（某ケープのスーパーハード）を使用して色々と対策している。他の対策も行っているが今回はその辺りは関係ないようだ。

で、今回のトラブルは温度が原因で、反り防止の要になるヒートベッドの温度が100℃から0℃へと造形中に下がってしまい、ヒートベッドは30℃前後まで冷え切るという問題である。こうなると、造形は反りどころかビルドプレートから剥がれやすくなり、造形が途中で剥がれてしまうとその後の世界は、まぁ地獄だよ。30時間後に初めて気付くならそりゃもうね。


ちなみにＡＢＳ樹脂以外はＴＰＵの柔らかい物かPET-G等の透明な素材程度しか使わない。よく造形にはPLA樹脂が低い温度で良いという意見もあるが、



夏の日差しに日よけが１日と耐えられないので、車用のMRV-Projectカスタムパーツは全てABS樹脂で行っている。



そんな温度が上がらない3Dプリンタの緊急メンテを始めた。



今回の問題箇所はヒートベッド温度が問題のため、土台側の分解とメンテ。あとは、フィラメントを送るためのスプールホルダーも劣化していたので修正と、細かな掃除を。

まずは温度管理を含めたマザーボードについては開けて調べて見るも特に焼けたところなどはない。ということは安全装置的に発熱カットをしたという予想もある。

3DプリンタではヒートベッドはY軸方向に動くので、ケーブル周りも稼働中は常に動く。ケーブルの半田付けは問題ないとみていたときに気付いた。

（；＾ω＾）「これセンサー線の一部が内部断線してる？」



ヒートベッドには中心部にサーミスタと呼ばれる温度抵抗が有り、温度が低いと抵抗値は増えて、温度が高いと抵抗値は減る。



よく見ると固定台からもケーブルが抜けており、長い間の連続稼働による金属疲労で導線が切れて中途半端に反応していたようだ。それがY軸動作時に温度測定が不安定となり、途中で安全装置としてヒートベッドの発熱を止めてしまったのではと判断できそうだ。

とはいえ致命的な原因はあるのではと思った私は、メーカーである深センのANET社にヒートベッド周りの注文を行っていた。とはいえ部品が届くにも数週間はかかるので、半田をやり直して、ケーブルを修理してみる。途中半田ごての温度が足りなくて、温度可変半田ごてを購入したが、なんとか補修に至った。



掃除をして組み付けて、データを流したところ、温度も30時間以上経過しても下がらなくなったので、原因はこれだったようだ。

（；＾ω＾）「これでなんとか造形再開。」