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2023年11月04日

3Dプリンターに自動レベリングとWiFi追加

3Dプリンターに自動レベリングとWiFi追加
2020年5月に立体マスクを作りたくてコロナの給付金で購入した3DプリンタKINGROON KP3です。当時の購入価格は22,999円でした。想像していた以上に精度よく造形できることがわかり、多少の改良はしたものの現役で使い続けています(この機種、もう廃版ですが)。
先だって10時間かけてプリントしたのに最初のレベリングをサボったばっかりにパーツを勘合できなかったことがあり、改修する踏ん切りがつきました。
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●ちなみに購入からの変更点としては
・ベルトテンションがめちゃくちゃ高くてキンキン音がしていたのを適正に調整しました。
・Z軸のネジを手動で回転させるために先端にノブを付けました。
・SDカードスロットとケースとの間の隙間にカードが落ちないようにガードを付けました。
・押し出したフィラメントが垂れないようにパーツ冷却ファンを追加しました。
・その後SDスロットのロック機構が故障してしまったのでバネを殺しました。(SDカードを奥まで挿すと接触がNGなので、手前でそっと止める必要があるのが少し不便。)
くらいでしょうか。あ、磁気マットは追加で購入しましたね。

●今回の改修箇所
・3Dtouchを取り付けて自動レベリングを行えるようにしました。そのため制御ソフトはMarlinに変更です。
・KP3のマザーボードはWiFiモジュールを搭載できる構造になっているので、それが使えるようにMarlinを改修しました。PCからWiFiで直接ファイルを送って印刷できるようになりました。
・パーツ冷却ファンの風がノズルのヒーターにとって外乱にならないかと常に思っていたので、ホットエンド部分にシリコンカバーを被せました。

●調達した部品
①タッチセンサー 3Dtouch Amazonで1,866円
②WiFiモジュール MKS robin WiFi Amazonで1,218円
③シリコンソックス KINGROON KP3用 Aliexpressで199円

①と②はAliexpressでも入手できるのですが送料を考えると金額的にそれほど差が出なかったのでに日本のAmazonから調達しました。物は中国発送ですけどね。
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●具体的なやり方
こちらにアップしました。
3Dデータはこちら
・シリコンソックスは、パーツ冷却ファンを取り付けるとヒーターとサーミスタを逆側から差し込む必要があるので、一部切り欠きを設けました。ヒーターとサーミスタをいったん外してカバーを通してから再度取り付けます。
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●効果
・3Dtouchは「なんで今までやらなかったのか」と悔やむほど効果絶大です。
・WiFiは、今までSDカードにコピーして3Dプリンタに挿してという手順が当たり前だと思っていましたが、普通のプリンタ感覚で使えるのでもう元には戻れません。
・シリコンソックスの効果は、、、よくわかりませんでした。
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本体と改修費合わせて3万円もしないでこの性能なのでコスパは抜群ですね。

●今まで蓄積したノウハウなど
・PETGで印刷した後の磁気マットにはPLAが定着しづらくなることがわかりました。よってPLA専用のマットとPETG&TPU用のマットを使い分けることにしました。(PETGを使った後のマットでもTPUなら定着できます。)
・マットの表面を、たまにIPA(イソプロピルアルコール)でふき取ると定着が回復します。(そういえばIPAもコロナで消毒用エタノールが入手できなくて代用で購入した物でした)
・最初のころは印刷物をはがすときにマットを外して折り曲げていたためにマットがボコボコになってしまいました。今はマットはベットに付けたまま、100均の平刃の彫刻刀でモデルの端を浮かしたらカーボン製のヘラを差し込んで取り外すようにしています。
カーボンはがしヘラ

・そういえばビルドプレートとして以前セリアの鏡を180mm角に切り出して4隅をダイヤモンドやすりで丸め、裏に同じくセリアのマグネット粘着シートを張った物でトライしたことがありました。鏡の表面処理としては、
 1:ケープをうっすらと塗布してざらつかせたもの→定着力不足
 2:幅広のマスキングテープを貼ったもの→定着力は良いが2回ほど使うと張り直しが必要で面倒
ということで没になっていましたが、Aliexpressから粘着性のビルドシートを買ってあったことを思い出し、トライすることにしました。(当時は1.6ドルでしたが。)
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ガラスカッター

・このビルドシートを鏡の表面側に張り付けて印刷した結果です。磁気マットより平坦なので同一レイヤー印刷時のZ軸の動きが少ないです。しばらくはこれを使ってみようかと思います。今ならPEIシートなどが良さげですね。なお100均のマグネット粘着シートの耐熱温度が不明ですが、KP3本体の磁気テーブルの温度上限が80℃なので、同程度であることを期待しています。(ちなみにKP3はベッドの温度が上げられないのでABSは定着できません)
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面倒なレベリングの手間が不要なので、いろいろなビルドプレートを交換してトライする気にもなりますね。

・フィラメントホルダーはプリンタ購入時に同梱されていたベアリングにスプールを乗せるものを使っています。その場合フィラメントを上からではなく下から引き出さないと、フィラメントが残り少なくなった時に回転せずにスプール自体が引っ張られてしまいます。
・それでもいよいよ残り少なくなって軽くなると怪しいので、スプールの穴の部分にダイソーの油粘土を袋から出さずに丸めて押し込むことにしました。これで300gほどの重量UPになります。粘土の油成分が袋を通して揮発してフィラメントが劣化すると嫌なので使う時だけにしようと思いますが。
・印刷時のフィラメントはホームセンターで購入した密閉型の食品保存ケースに引き出しのため3mmの穴をあけ、乾燥剤と湿度計とともに入れて使っています。乾燥剤は塩化カルシウムタイプのもので湿度30%台をキープできています。シリカゲルの方が少し除湿性能が良い気もします。しばらく使わないときはアンロードしてフィラメントをすべて中に入れて穴をテープで塞ぎます。ホルダーの片方の足は両面テープで底面に固定し、もう片方が前方に動かないように角材を貼り付けてストッパーにしています。
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・フィラメントの保存はダイソーの300円の密閉ケースがちょうどよい縦横と厚みだったので、乾燥剤と湿度計とともに入れています。最近このサイズのケースを見かけなくなってしまったのが残念です。ダイソーの衣類圧縮袋Mサイズの方が空気の量が少ないため除湿性能的には良い結果(30%を切る)でした。
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Posted at 2023/11/05 19:20:51

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