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TITAN

atom

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arki

Arki


atom3Dプリンター: Wiki&解説ページです

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はじめに 絶対にお読みください

3Dプリンターは使い方次第で今まででは実現不可能だった物を作り出すことができる次世代の必須機器ですが私たちがいつも利用している家電製品とは違い、どちらかというと工具や道具のような存在です。 射出部分は高温になり消耗したり、使用素材の多様化によって多くのユーザーによって新しく解明しいく未知の部分が多く、それによる部分的な故障も多く起こります。 多くの家電製品のような故障したら終わり、ではなく、3Dプリンターは道具のように自分でメンテナンスしたり直すことが必要です。

3Dプリンターでよく使われる用語*

フィラメント
3Dプリントに使われる熱可塑性樹脂(いわゆるプラスチック)でできたプリント素材です。Genkeiでは断面直径が1.75mmの物を使用しております。 このフィラメントを’’ホットエンド’’先で加熱することにより樹脂を溶融し、エクストルーダーで射出し積層させていきます。
ステッピングモーター
英語では「Stepper Motor」と呼ばれます。 ステッピングモーターは各軸を動かしているモーターです。 3Dプリンターではほぼすべての機体に使用されている四角いモーターです。 指で軸を回してみるとクリック感があります。 Genkeiでは1ステップ(クリック)が1.8度の物を使用し1周360度で200ステップになります。
エクストルーダー
エクストルーダーはステッピングモーターの軸にドライブギアと呼ばれるフィラメントが食いこむように刻み込みを側面に施された円柱状の金属パーツとの組み合わせにより、フィラメントを押し出しと引き抜きを行う射出機構そのものです。  ホットエンドを含めてエクストルーダーと呼ばれる場合や、モーター部分だけを指す場合もあります。
ホットエンド
ホットエンドはその名のを表すように射出するフィラメントを加熱し溶融させる機構です。 ホットエンドは大きく次の部品で構成されています。 カートリッジヒーター(電気ヒーターの加熱体) ・ サーミスター(温度センサー) ・ ノズル ・ ヒートコア(カートリッジヒーターを差し込み加熱される金属ブロック) ・ コールドバレル(ヒートコアに繋ぐ加熱前に通るバレル) ・ 放熱用アルミヒートシンク これらを組み合わせることにより、先端のノズル周りのみ加熱させ、ヒートコアより上部を冷却させ3Dプリントの射出実現します。 Genkeiではノズルとコールドバレルを分けた2ピース型と一体になった1ピース型の二種類あり、新型ホットエンドは2ピース型です。
制御ボード(コントローラー)
制御ボードは3Dプリンター自体を動かす小型のコンピューターです。パソコンから送られてくる、またはSDカードから読み取られるGcodeの命令をに沿って各軸のモーターの駆動や加熱など あいうえお

セットアップ

設置について

設置場所

  • 機体の制御ボードには必ず風が通るようにしましょう。 電子機器内部に熱がこもると高熱によりモータードライバが脱調を起こし正しく造形されません、さらに使い続けると故障する最大の原因となります。
  • 機体を置く場所は必ず地面の安定している場所にしてください。
  • 日向直下に設置すると機体本体が高温になり、これもまた電子機器の温度上昇につながります。 また、モーター自体が高温になると、これもまたモーター駆動において脱調を起こします。

動作音に対するTips 超静音化キットを使用しないでもある程度の駆動音対策をすることができます。 週刊少年誌のような厚めの週刊誌を土台にして設置するとモーター駆動の振動を設置面(机の天板等)に伝えないようにできます。 尚静音化キットは根本的にモーター駆動を電気的に解決するためモーター駆動による振動が極限に抑えます。

初期起動の確認

  • 電源プラグをコンセントに差し込んで、電源ユニットのスイッチを入れて制御ボードのランプがつくか確認してくだだい。
  • 必ず確認しなければならないのはatomに搭載されているファンがすべて回っていることを確認してください。どれか一つでも回っていない場合は必ず電源をオフにし、電源プラグを抜いて制御ボード、電源ユニットからコードが外れていないかどうか確認してみてください。コードが外れている場合はちゃんとコードを制御ボード、電源ユニットにつなぎなおしてください。

必要ソフトのダウンロードとインストール

 ドライバーのインストールとプリンター接続の確認

まずパソコンと3Dプリンターが正常に接続されるか確認してみましょう。 以下のソフトウェア解説から詳しい解説をしています。

http://wiki.genkei.jp/?Software%20Instructions#rd9d93d7

 スライサーの用意 Kisslicerをダウンロードして準備しましょう 

次ソフトウェア解説ページからKisslicerのダウンロードページに行き、ダウンロード後ソフトウェアの導入に従って用意しましょう! ダウンロードの際にはお使いのOSに気をつけて選択してください。

http://wiki.genkei.jp/?Software%20Instructions#c5a398b3

 ホストソフトウェアの用意 Pronterface(Printrun)をダウンロードして準備しましょう

次ソフトウェア解説ページからPronterface(Printrun)のダウンロードページに行き、ダウンロード後ソフトウェアの導入に従って用意しましょう!

http://wiki.genkei.jp/?Software%20Instructions#be224ca6

 atom用Simplify3D設定ファイル

atom用Simplifty3D FFFファイル| fileview?usp=sharing

 プリント開始の仕方

3Dプリントの仕方ページに移ってプリントを開始してみましょう!

http://wiki.genkei.jp/?3D%20Printer%20Guide

機体解説

reprap Community Japanから発表されたatom 3Dプリンターの組み立てキットです。​組み立てキットには電源やコード類を含む1台分のパーツが全て含まれております。コントロールするためのパソコンが1台が必要になります。ワークショップではなくご自身で組み立てる場合は、必要なドライバー、テープ等はご用意ください。 国内初のオープンソース3Dプリンターatomはこれまで日本国内の3Dプリンターの浸透や開発促進に大きく貢献している機体です。見た目はフレーム構造が出ているシンプルなものですが、今もなお多くのオーナーからアップデートや情報交換がされております。Genkei製atomでは機体のフレームから射出系に至るまで全て国内で加工しております。

本体スペック

http://genkei.jp/wp-content/themes/genkei/images/printer/atom_280px.png

  • 本体サイズ

W/幅 : 290mm D/奥 : 290mm (リール無しの場合) H/高 : 300mm

  • プリントエリア

X軸 140mm  Y軸 140mm  Z軸 120mm (H/高さ)

  • 積層ピッチ

0.3 (0.4mmノズル時)~ 0.025mm

  • プリントスピード

5~120mm/s

出力可能素材

PLA・PolyPlusPLA・PolyMaxPLA・TerramacPLA・導電性PLA・Flex PLA(ゴムライク)・ABS ・SmartABS・Nylon ・各種金属樹脂・石膏ライク・熱変色性PLA・PET・T-Glase・HDGlassPET・スポンジ・HIPS・カーボン・ワックス樹脂・Co-polymerXT・木材樹脂・PVA・ポリカーボネート(高難易度)・ゴム素材(高柔軟材は不可)、その他随時追加、お問合わせください。

X軸周り

説明 2-1

タイミングプーリーとタイミングベルトでキャリッジを動かす仕組みになっています。X軸のステッピングモーターが駆動することによってXキャリッジが左右に動きます。Xキャリッジにはホットエンドが取り付けられています。

注意点 2-2

  • X軸ベルトの緩み

Xキャリッジのベルトを押さえつけているパーツのネジが緩み、X軸のベルトが外れてしまい緩んでしまうことがあります。

X軸のステッピングモーターを固定しているネジが緩み、ステッピングモーターがxキャリッジ側に寄ってしまうことで、x軸のベルトが緩んでしまうことがあります。

  • 解決方法:X軸のステッピングモーターを固定してるネジとXキャリッジのベルトを押さえつけているパーツのネジを緩めてください。Xキャリッジの両サイドからベルトを引っ張り、ベルトを押さえつけているパーツでしっかりと押さえつけてからネジを締め直してください。そしてX軸のステッピングモーターを外側にスライドさせて、ベルトをしっかりと張ります。

Y軸周り

説明 2-1

タイミングプーリーとタイミングベルトでキャリッジを動かす仕組みになっています。Y軸のステッピングモーターが駆動することによってYキャリッジが左右に動きます。Yキャリッジにはベッドが取り付けられています。

注意点 2-2

  • Y軸ベルトの緩み

Yキャリッジのベルトを押さえつけているパーツのネジが緩み、Y軸のベルトが外れて、緩んでしまうことふぁあります。

Y軸のステッピングモーターを固定しているネジが緩み、ステッピングモーターがYキャリッジ側に寄ってしまうことで、Y軸のベルトが緩んでしまうことがあります。

  • 解決方法:Y軸のステッピングモーターを固定してるネジとYキャリッジのベルトを押さえつけているパーツのネジを緩めてください。Yキャリッジの両サイドからベルトを引っ張り、ベルトを押さえつけるパーツでしっかりと押さえつけてからネジを締め直してください。Y軸のステッピングモーターを外側にスライドさせて、ベルトをしっかりと張ります。

Z軸周り

説明 2-1

左右のステッピングモーターが同時に回ることで、X軸を上下させます。ノズルとベッドの距離や左右の並行の微調整をしないと、うまく出力することができません。

注意点 2-2

  • ノズルがベッドを押し付けている

Z軸のリミットスイッチが下に位置しすぎているので、ノズルが下がりすぎてしまいます。

  • 解決方法:Z軸のリミットスイッチを位置を少し上げて、ホストソフトでZホームを確認しながら微調整をしてください。
  • ノズルとベッドの距離が空きすぎている

Z軸のリミットスイッチが上に位置しすぎているので、ノズルが上がりすぎてしまいます。

  • 解決方法:Z軸のリミットスイッチを位置を少し下げて、ホストソフトでZホームを確認しながら微調整をしてください。
  • 出力が波打ってしまう

Z軸のステッピングモーターの軸と全ネジの中心が揃っていない可能性があります。

  • X軸が斜めになっている

Z軸のキャリッジの高さが左右で揃っていません。

  • 解決方法:左右のZ軸のステッピングモーターを手で回して調整し、ノズルとベッドの距離が均一になるようにしてください。

エクストルーダー

説明 2-1

ステッピングモーターに取り付けたドライブギアでフィラメントを押し出したり、引き抜いたりします。atomの場合はアルミアングルを押して隙間を開けることで、フィラメントをノズルまで直接入れることができます。

注意点 2-2

  • ドライブギアの目詰まり

長時間稼動し続けていると、ドライブギアがフィラメントのかすで詰まってしまい、フィラメントを上手く押し出すことができなくなってしまいます。

  • 解決方法:ドライブギアを取り外し、歯ブラシなどで詰まっているかすを払うことで、目詰まりを解消することができます。

ノズル

説明 2-1

atomに使用されているノズルには1ピースノズルと2ピースノズルがあります。新型2ピースノズルではホットエンドの温度域を更に上げることができ、今までよりも幅広種類のフィラメントを出力することができます。

注意点 2-2

  • ノズル交換

標準では0.4mmの1ピースノズルか2ピースノズルとなっていますが、2ピースノズルにすることで、0.3mm、0.5mmノズルと交換することが可能です。

  • ノズル詰まり

ホットエンドが十分に加熱されていない状態で、フィラメントを押し出すと、ノズル詰まりの原因となってしまいます。

ホットエンドで溶けたフィラメントがコールドバレルまで戻り、そこで冷えて固まってしまい、フィラメントが押し出せなくなってしまいます。

  • 解決方法:ヒートシンクからステンレスバレルを取り外して中に入っているテフロンチューブを確認してください。テフロンチューブ内でフィラメントが詰まっている場合、テフロンチューブが焦げてしまっている場合は新しいテフロンチューブに取り替えてください。
  • ノズルの温度が温まらない

ヒーテッドベッドの電源の線、サーミスタの線が抜けている。

電源の電力が足りていない。

ホストソフト、スライサーで、ベッドの温度を設定していない。

サーミスタがヒートコアから抜けている。

ヒータが故障している。

以上のような可能性がございますので改めてご確認ください。

ベッド

説明 2-1

3Dプリンターにとってベッドの平面が出ていることがとても重要です。atomはレーザカットされたアルミフレーム等を用いて、精度の高い平面を出すことができます。

ベッドとノズル先の間に距離は0.1mm(紙1枚分)ほどが好ましいです。調整するときはZ軸のリミットスイッチに位置を調整するか、コントロールソフトでZ-Axisをオフセットすることで合わせます。

注意点 2-2

・ベッドの温度が温まらない

ヒーテッドベッドの電源の線、サーミスタの線が抜けている。

電源の電力が足りていない。

ホストソフト、スライサーで、ベッドの温度を設定していない。

・ベッドにフィラメントが張り付かない

そのままのアルミプレート、ガラス板にはフィラメントは張り付きません。

以下のものをアルミプレート、ガラス板に貼ることで、フィラメントをベッドに張り付かせることができます。

PLAの出力には「ドラフティングテープ」(メーカによって表面素材が違う場合がありますので、上手く張り付かないものもあります。)

PLA、ABS、特殊素材の出力には「カプトンテープ」、「シワなしピット」 (カプトンテープは出力する前に表面をエタノールなどで脱脂をする必要があります。表面に脂が付いている状態ですと、フィラメントが張り付かずに剥がれてしま場合があります。)

制御ボード

説明 2-1

制御ボードによってGコードに指示に沿ってステッピングモーターを駆動させます。 atomの場合はMomoinololuと言う制御ボードを使用しており、他の制御ボードよりも扱いやすいようになっています。制御ボードに搭載されているモータードライバーでX軸、Y軸,Z軸,エクストルーダのステッピングモーターを動作させます。なのでこのモータードライバーの電圧が適切ではないとステッピングモーターが正常に動作しません。

注意点 2-2

・制御ボードの電源のターミナルが溶けてしまった

ターミナルに差し込んでいた線の先をハンダでまとめてしまったことで、点接地になってしまい、スパークが起きることで、ターミナルが溶けてしまいます。 同様に、ヨリ線がターミナルからはみ出しているとスパークが起き、溶けてしまいます。

・ステッピングモーターが脱調する

モータドライバーの電圧が高いです。 標準ではモータードライバーの電圧はX軸 0.4V、 Y軸 0.4V、 Z軸 0.55V、 E(エクストルーダ) 0.85Vです。

制御ボードのモータドライバーにファンの風がしっかりと当たっているか確認してください。モータドライバーの放熱が十分に出来ていないと脱調の原因となってしまいます。

・ステッピングモーターが反対に動く

制御ボードに接続しているステッピングモーターのコネクタの向きが反対です。

・ステッピングモータが止まらない

各軸のリミットスイッチのコネクタが抜けていたり、各軸のキャリッジがリミットスイッチに当たらない状態にあると、ステッピングモーターが止まらなくなってしまいます

綺麗に出力する為に

PLA

PLAを出力する場合にはホットエンド温度を 190~220℃、ベッド温度を60℃にすることを推奨しています。(フィラメントは製造元によって融解温度が違いますので、フィラメントのスペックを今一度確認してください)

PLAはノズル先に出力されているものを冷やすクーリングファンを取り付けることで、より綺麗に出力することができます。

ABS

ABSを出力する場合はホットエンド温度を 230~240℃、ベッド温度を110℃にすることを推奨しています。(フィラメントは製造元によって融解温度が違いますので、フィラメントのスペックを今一度確認してください)

ABSを出力する場合は3Dプリンターを箱などで囲ってください。ABSは急速に冷却されると、ひけて割れてしまうので、出力エリア周辺の温度を高く保ちながら出力していきます。

日付 &date;
  • 日付 2015-09-15

リンク

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Last-modified: 2016-07-29 (金) 14:11:49 (173d)

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