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  • PRN3Dワーク冷却ファン シロッコタイプ製作

    PRN3Dのワーク冷却ファンダクトを製作してみました。
    前回製作したものは通常のファンを利用していましたが、今回は静圧が高いシロッコファンを利用したタイプになります。
    シロッコファンを利用することで確かな風量とコンパクトなオーバーハングを目指しています。

    前回作成したものは、印字ヘッド部の体積が大きく前に突き出した形となっていました。
    つまり、ベッド調整などの作業効率が悪いという問題を抱えていました。

    今回作成するパーツは2点あります。

    まずはひとつ目。
    シロッコファンとキャリッジを固定するパーツです。
    DSC_0186

     

    そしてもうひとつ。
    コチラはシロッコファンに固定するダクト部品になります。
    DSC_0187

    ベース部品にはこのようなリブを設けています。
    DSC_0188

    ダクト部と組み合わせることでシッカリとはめ合い固定が可能です。
    DSC_0191

    下から見ると、このような形になります。
    DSC_0192

    組み合わせるファンですが、なかなか一般流通しておらず入手が難しいです。
    そこで、パソコン用パーツとして売られている部品を活用することにしました。
    DSC_0193

    アイネックス製のRSF-04です。
    ↓アマゾンで販売されているので、同様の物が入手可能です(^^

    シロッコファン自体は電圧12Vで簡易流体軸受けタイプとなります。
    DSC_0194

    アマゾンで購入したファンです。
    金属製のロープロファイル用ブラケットが装着されています。
    DSC_0196

    今回はブラケット部分は不要ですので、ビスを外して分離しましょう。
    DSC_0197

    ビス一本で分離できました。
    ファン部のみ使用しますので、ブラケットは他の用途に活用しましょう。
    幸い、通気口が装備されているので、コンパクトタイプのパソコンのカバーにも使えそうですね。
    DSC_0198

    先ほどの部品とシロッコファンを組み合わせてみました。
    固定はM3のビスとナットで固定します。
    DSC_0199

    裏面から見るとこのような感じです。
    DSC_0200

    横から見てみましょう。
    高い静圧を活かして、細めのダクトに空気を押し込む設計です。
    このおかげで非常にコンパクトかつ、十分な風量を確保することが出来ました。
    DSC_0201

    では取り付けしてみましょう。
    まずはプリントヘッドとキャリッジを固定しているボルトを外します。(手前側だけでOK)
    DSC_0202

    そしてファンダクトを上に乗せます。
    左側には多数の配線が通っていますので、かみ込み等に注意して取り付けしましょう。
    DSC_0203

    そしてビスでキャリッジ部と固定します。
    DSC_0204

    風の当たる場所はプリントヘッドの下部となりますので、印字完了した部分を効率的に冷やすことが可能です。
    DSC_0205

    キャリッジ下部のギリギリに配した構造となっていますので、ベッド部とのクリアランスも十分確保されています。
    つまりベッド調整もやりやすく、ベッドからの熱害も受けにくいという構造です。
    DSC_0208

    シロッコファンについては、各社で吹き出し口のサイズなどが統一されていません。
    今回はデータ公開するにあたり、一般的に入手しやすいファンを選定して設計してみました。

    データダウンロードはこちらからどうぞ!
    PRN3Dワーク冷却ファン シロッコタイプ データダウンロード


  • PRN3D プリントヘッド部の定期メンテナンス

     

    PRN3Dですが導入から1年ほど経過し、運転時間もPLA樹脂換算で5Kg分くらいに達しています。
    今までトラブルはありませんが、各部のチェックをかねて分解整備してみることに。

    まずは現在使用中の樹脂を取り出します。
    ヘッドを200℃程度まで加熱して、一気に引き抜きました。

    DSC_0107

    電源を切り、ヘッドが十分に冷えたことを確認してからコネクタを全部外します。

    DSC_0108

     

    次にプリントヘッドユニットのボルトを外してキャリッジから取り外します。

    DSC_0109

     

    取り外したプリントヘッドユニット。
    底面からみると樹脂が少し付着しています。

    DSC_0110

     

    樹脂挿入部を見ると、テフロンチューブがちょっとおかしな状態に。

    DSC_0111

     

    ノズル拡大図①
    気化したワックス分などが付着していますが概ね良好な状態。

    DSC_0112

     

    ノズル拡大図②
    穴形状は真円とはいえない状況ですが印字品質には問題ないのではないでしょうか。

    DSC_0113

     

    ヒーター部冷却ファン。
    ヒートシンクには沢山のホコリが見えます。この状況だと冷却性能は確実に低下してますね。

    DSC_0114

     

    アルミプレート部にはヒートシンクからもれ出たホコリが溜まっています。

    DSC_0116

     

    さらにアルミプレート裏面をみると。。。
    気化したワックス分や油分が付着しているので、併せて清掃しておきましょう。

    DSC_0115

     

    ヒートシンク。
    ホコリがたまっているので、水洗いしてキレイにしました。

    DSC_0118

     

    ファンは水洗い出来ないので、綿棒などを使ってキレイにしましょう。

    DSC_0119

     

    エクストルーダのドライブギア。
    若干ですが樹脂カスが詰まっていたので、ブレーキクリーナーで清掃しました。

    DSC_0117

     

    ノズル部のテフロンチューブですが、ラジペンで引っ張ってみると。。。

    DSC_0120

     

    スポッと抜けました。
    変形などがひどいので交換ですね。

    DSC_0122

     

    テフロンチューブを抜いた後はノズル部分の清掃です。

    DSC_0121

    今回はノズルを分解せず綿棒を押し込んでグリグリやりました。
    色々とゴミが出て来たので何度か清掃して綿棒が汚れないところまでやりました。

    DSC_0123

     

    テフロンチューブは内径2mm / 外形3mmのものを購入しました。

    DSC_0125

    適宜カットして、ノズル部分に差し込みます。

    DSC_0126

    さらに印刷時のエクストルーダモーターの発熱が気になっていたので、この機会に対策をしておきます。
    今回は断熱材としてモーター側に、コルクシートを貼り付けしました。
    さらにアルミブロックとヒートシンクの間に、放熱用シリコングリスを塗布して効率よく冷却できるようにしてみました。

    DSC_0127

    このようにアルミブロックから距離をとることで、モーターの異常発熱を防止します。

    DSC_0130

    さらにモーター底部にはアルミヒートシンクを貼り付けて、発熱によるトルク低下を防止します。

    DSC_0128

     

    非常に高温になる部分ですので、定期的にメンテナンスすることでボルト緩みや配線破損によるショートなども防止することが可能です。
    安全面からも定期的なメンテナンスをオススメします。


  • PRN3D 印刷時の安定性向上

     

    PRN3Dですが、しばらくは手を入れず使うだけの日々でした。
    ようやく重い腰をあげて改善を再開することにしました。

    現在の仕様は本体フレーム下部にゴム足を接地して利用していますが、Y軸の動きに合わせて振動がでます。
    印字品質への影響は未評価ですが、この振動を軽減させてみようと思います。
    DSC_0102

     

    現在のホイールベース?はおよそ100mmほど。
    Y軸の動きに対しては非常に貧弱な構造です。

    DSC_0103

    そこで、260mmの2020フレームを2本用意しました。
    これを活用してホイールベース幅を拡大します。

    いままでここに手をつけてこなかった理由のひとつが、収納スペースを考えてフットプリントを拡大しない。
    という考えに基づいてのことです。今回の260mmというのもY軸長と同じです。
    つまり収納スペースに対する影響を最小限にとどめておくという目的があり、このサイズを選定しました。
    DSC_0104

    取り付けは、低重心化を考えてあえてサイド面に取り付けしました。
    これによりトレッド幅も拡大し、安定性の向上が見込めます。
    (M4ボルト欠品のため、暫定対策としてビス止めしています)
    DSC_0105

     

    これでホイールベースは約250mmになりました。
    どっしり構えて安定していますね。
    DSC_0106

     

    ちなみに印字品質に関する評価は分かりません。