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ダビンチ1.0Aを修理するよー!! サーモ部分を修理するよー!! (その二)

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今日は座学!! サーモとヒーターの関係についてです。

実は正確な温度が計れていないサーモスタット!!

(・・?

温度計の事なのですが、温度を計る機械なのに温度が計れていないだと!!

(# ゚Д゚)

はい。

計れていません。

御家庭用の3Dプリンターは正確な温度を計れていないのです。

例えばABS樹脂のフィラメントを使うために250℃に設定したとします。

  1. サーミスターで今の温度を測る。
  2. 250℃以下だったらヒーターをオンにして温める。
  3. 250℃以上だったらヒーターをオフにする。
  4. スタートに戻る。

こんな感じのプログラムが組まれています。

ここで問題が一つあります。

低価格帯3Dプリンターのサーミスターは温度変化による抵抗値の変化で温度を測っています。

このパーツね!!

100万以下の3Dプリンターはこのパーツが使われているとおもう。

抵抗の変化を温度変化と捉えるセンサーなので、温度が変化しなくても抵抗値が変化すると、その変化を温度変化と勘違いします。

  • ケーブルの長さでの抵抗値の変化
  • ヒートブロックに固定される位置
  • ロットによる誤差
  • 使用による劣化
  • その他

こんな感じでどんどん温度がずれてきます。

どれぐらいかというと・・・。

プラスマイナス3度ぐらいかなぁ・・・。

そもそも基準値が分からない!!

さて、各メーカーにより3Dプリンターに搭載されているプログラムによっても違いますが、温度の基準値を出す方法が違います。

  • 標準ドライバーを使用している。
  • 電源投入時に温度を計り、プラットフオーム(ベッド)とヘッドの温度の平均を出して現在の温度を設定しなおす。
  • 室温計を別に設置してスタートの温度を取得する。

様々くな方法がありますが、御家庭用の3Dプリンターの温度設定は、標準ドライバーを使用しているだけです。

温度計を取り付けた時に25℃の抵抗値を示していた場合、室温が30℃でもプログラムは25℃と勘違いたままです。

この場合ヘッドの温度を250度に設定しても、245℃になった段階でヒーターをオフにします。

この誤差が各3Dプリンターの筐体によってバラバラだということです。

( ノД`)

なので、取り付けたときの気温(室温)を計測してプログラムの書き加え、温度のゼロ値を設定するのですが・・・。

次に、ヒーターのオンにしたときの温まり具合、オフにしたときの冷え具合の数値を出します。

この数値でサーモの数値を取りに行くタイミングを入力します。

これでようやくヘッドの温度管理のスタートラインに立てました!!

(((o(*゚▽゚*)o)))

そもそもご家庭用3Dプリンターにはそんな設定無いよね!!

そうなんです・・・。

3Dプリンターは温度の設定が大事だぁぁぁぁ!!

なんて様々なページで語られていますが、この辺りを設定していないと意味がないというか・・・。

私の3Dプリンターのヘッドの温度250℃と、あなたの3Dプリンターのヘッドの温度250℃は違うのです。

( ノД`)

下の写真は5℃温度を変更して出力した例・・・だった地思う・・・。

数℃の違いが3Dプリンターの出力品質にとても大きな影響を与えますが・・・。

私の3Dプリンターのヘッドの温度250℃と、あなたの3Dプリンターのヘッドの温度250℃は、物理的に違い構造的に合わせるのは、ほぼ無理のです。

スタートラインの温度設定が数℃もズレているのですから、プログラム的に同じ温度設定をしても、実際の出力温度に差が出ます。

なので、同社の同機種の3Dプリンターで、同じフィラメントを使っても微妙に出力品質の違いが出てきます。

メーカー純正の高くて高性能なフィラメントは、この辺りを吸収できる素材のブレンドがなされています。

出力品質の安定と表面処理などにかかる様々なコストを考えると、メーカー純正のお高いフィラメントが最終的に安く済む結果になるという場合もあるのです。

出力だけでなく、3Dプリンターの運用面を考えると中々難しいね!!

3Dプリンターの調整って大変ですか?

とても大変だけれど、原理を知っていれば、とても面白い所です!!

現在は高度に発達して分業化されている社会です。

CNCマシンも様々な人々の知恵と知識の集大成です。

  • プログラマーはプログラムに書いたとおりに動くと思っている。
  • エレクトロニクスを設計する人は、描いた回路図の通りに電気信号が流れると思っている。
  • メカニクスを設計した人は、物理的な構造を考える。

CNC(コンピュータ数値制御)のの機械は、実際にこの三つが混然一体となっています。

上手に調整すれば上手にハーモニーを奏でてくれます。

しかし・・・。

言っていることは分かっても、実際やるとなると大変なんですよ・・・。

(;^_^A

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