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3D プリント CAD

PRUSA Mk4sのエンクロージャーを温度制御する事にしました。(その1)

今後AWANAMIの壱号機をプリントするにあたり

PC(ポリカーボネイト)フィラメントを使ってみようと考えています。

以前デルタ型のプリンターを使っていた時にPCフィラメントを使おうと思いプリントしてたんですが・・・。

オープンタイプという事もあって・・・。

反りがひどく自分にはまともにプリント出来ませんでした。

当時使用したフィラメントはポリメーカー社のPC-MAXでした。

現在エンクロージャーはあるんですが・・・。

今回発売された PRUSA CoreONE では55℃までの簡易的な温調をしているようです。

なので自分のプリンターも温調出来ればさらなる多種類のフィラメントの使用が出来、

プリントできる幅が広がるのではないかと考えました。

現状のエンクロージャーの温度

現状エンクロージャー内の温度ははプリンターのベッドやヘッドの放熱による

温度上昇により副次的に温度が上がっている状態です。

でその温度は特に制御とかはしていない状態・・・。

なのでプリント時の最初のプリントは常温に近い温度でプリント・・・。

連続してプリントしている場合はプリントベッドとプリントヘッドの放熱によりある程度温度が上がってきます。

ですがが前面の扉の開閉でチャンバー内の温度が結構変わってたり・・・。

これだとABSやPC(ポリカーボネイト)等の熱収縮が大きい材料をプリントする時に、

オブジェクトが反ってプリントを失敗したりしやすいです。

特に大きく中が詰まっている場合は難しそうです。

対応策は?。

先ずは反りにくい材料を使う事。

同じABSやPCと言ってもそのフィラメントのメーカーで

反りやすいフィラメントもあれば反りにくいフィラメントもあります。

なので出来るだけ反りにくいフィラメントを使えれば反りを抑えられる場合があります。

でも反りにくいフィラメントでも大きく中が詰まったオブジェクトの場合は反ってしまう場合があります。

そういった場合はエンクロージャー内の温度を適切に管理しておけば

その度合いを軽減する事が出来るはずです。

今回使ってみようと思っているのは

https://www.prusa3d.com/ja/category/pc-polycarbonate

で色はオレンジかグリーンでしょうか?。

PCで色付きのフィラメントは白と黒以外で品質の高いフィラメントはあまりない印象です。

その中ではPRUSAのフィラメントは良い印象を持っているのでこちらを選んでみました。

ラジコンヨットで使うときは遠くからでも見やすい色のバリエーションのフィラメントがあると嬉しいですね。

それとPC-MAXより強度も若干上という事らしいです。

でプリントしやすく反りにくい配合なんだとか?。

下リンク参照

https://help.prusa3d.com/filament-material-guide?_gl=1tbl2rx_gcl_awR0NMLjE3MzgwMzg2MDIuQ2p3S0NBaUEtdHk4QmhBX0Vpd0FreW9hM195MkJIZVVVZkNxVENMZzZ3dVBndHBXWDd0Z19DVGVkRV81VThZakJBTEljMWpvTlBKWWxCb0NWY29RQXZEX0J3RQ.._gcl_auMTc1ODI5MDc1Ni4xNzQxMTM4Mjgz_gaMzEyNTQwMDU0LjE3NDExMzgyNzg._ga_3HK7B7RT5V*MTc0Mjg2NzQwNy43LjEuMTc0Mjg2ODU3MC40Ni4wLjA.

期待できそうです( ^ω^)・・・。

どうやって温度制御をするか?。

基本的には中に熱源を入れてファンで中の空気をかき回して温度を上げて

一定の温度になったら熱源を切り温度が下がってきたら熱源の電源を入れるといったものを考えています。

後はタイマーもつけてプリントが終わったら自動でその温度制御も止まるようにしたい( ^ω^)・・・。

タイマーがあればエンクロージャーの中でフィラメントの乾燥もある程度出来ると思います。

フィラメントドライヤーも一応持ってはいるんですが1本しか乾燥できないんで・・・。

吸湿性のあるフィラメントを利用する場合はこの作業は必須の作業なんで・・・。

これが出来ればフィラメントの選択の幅が広がります。

まあプリンターも無駄に乾燥されてしまうんですが・・・。

別の筐体を準備するよりはエンクロージャーごと乾燥させる方が理にかなっているんじゃないかとも思ってます。 

熱源とファン

熱源は一般的には制御盤内の凍結防止用のヒーターとファンが一体になったものを利用する事にしました。

メーカーはオリエンタル

型式 HMA150F-1

ファン付スペースヒーター オリエンタルモーター 温度調節器その他関連用品 【通販モノタロウ】

熱量はどの程度必要か解らないのでとりあえず・・・。

多分追加する必要が出てくると思いますがその時は上位の容量の物に交換か追加で対応しようと思っています。

追加のファンは

型式 T-MU1225S-11-GP

ファンモーター オリエンタルモーター ファンモータ本体 【通販モノタロウ】

このファンはエンクロージャー内の空気をかき回して内部の温度ムラを減らす目的です。

とりあえずやってみて足りなければ追加するつもりです。

温度制御

温調器

ネットで探して適当に買いました。

サーミスターで測温して電源をON OFFして制御します。

バッファーはエンクロージャーの中の空気容量とその断熱性によります。

タイマー

メーカー オムロン

型式 H5CC-AS

100V電源 トランジスタ制御で考えました。

リレーをかましてタイマーが壊れないように( ^ω^)・・・。

逆起電圧吸収用ダイオードを内蔵のタイプのリレーを忘れずに買うようにしないと( ^ω^)・・・。

仕様を見るとタイマーにダイオードはいっているんでなくてもOKですね・・・。

リレーと端子台はもうちょっと検討してから買うつもりです。

SW類 その他

主電源、温調用非常停止昭光SW

IDEC AVLN

Φ30シリーズ 照光押ボタンスイッチ (大形プッシュロックターンリセット形 LED) IDEC(和泉電気) 押しボタンスイッチ本体 【通販モノタロウ】

タイマー用セレクトSW (シグナル、リセット)

Φ30 TWNシリーズ セレクタスイッチ IDEC(和泉電気) セレクタスイッチ本体 【通販モノタロウ】

C接点で買ってしまったのですがこれはよく考えて買うべきでした( ^ω^)・・・。

配線が複雑になるだけでまあ使えないわけではないのでこれを使う事にします。

配線こちゃごちゃする事確定( ^ω^)・・・。

その他 配線、圧着端子、断熱材等・・・。

次回は制御関連の筐体を作って行きます。

注意事項 

製作、運用はそれなりの専門の知識が必要です。

この記事を参考にした場合の事故などについては全て自己責任でお願いします。

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R0.0 新規作成 2025.04.18

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