熱溶解積層法式 | 株式会社札幌立体データサービス

3DプリンターMF-1050独自チューニング

wpmaster — Thu, 20 Jun 2024 07:46:58 +0000

今回のブログは、弊社で使用している熱溶解積層方式3DプリンターであるMF-1050の改造に関する内容です。MF-1050はかれこれ10年前の2014年、弊社に導入した初めての3Dプリンターでした。そして時が過ぎ10年経過した今でも改造しながら現役で活躍する、大切な3Dプリンターです。今回の内容は昨年2023年10月に行ったMF-1050の改造内容になります。

MF-1050改良の経緯

MF-1050の改造自体は導入当初から行っておりましたが、中途半端なチューニングだったため、この度のチューニングで完璧なFDM3Dプリンターを作り上げ、3Dプリントする造形品の品質を向上させるのが目的です。弊社にはMF-1050（MF-1000も含む）が合計7台あり、これまで1号機から3号機までの3台が主力として活躍してきましたが、2号機の調子が悪くなりドナー機へ。そして1号機と3号機の2台体制で稼働しておりましたが、ほぼ同時期に2台ともZ軸による造形トラブルが起こるようになったため、2台とも引退させて新たに4号機と5号機（6号機と7号機は予備機として保管）を導入する運びとなりました。であれば、過去のチューニング時の欠点を全て解決した新しいチューニングを4号機と5号機に施して、理想的なFDM機へ仕上げてしまおうというのが今回の趣旨になります。

過去のチューンナップ内容と改良点

過去に行ったチューニングでは、上下の吹き抜け構造を段ボール板で覆い、隙間をテープで埋める程度で機密空間を作り、内部の温度を可能な限り高温にしておりました。その理由は庫内温度が高い方がABS樹脂の3Dプリントが行いやすいためです。しかし庫内を高温にすることにより、庫内にある制御基板の放熱が悪くなり、Zドライブモータにトラブルが起こるようになりました。つまり庫内は高温に、基板は低温に保つという相反する性質を、同じ庫内で実現することができれば、夏も冬もほぼ同じ庫内環境でトラブルなく造形することができるというわけです。

なぜ昔の3Dプリンターは庫内を保温しないのか

ストラタシス社が保持していた特許（通称ヒートチャンバー特許）の絡みで上記のような庫内を温めるタイプのFDMは、一部の企業用3Dプリンターでは存在しておりましたが、コンシューマ向けFDMではあまり存在しない状況でした。2021年にストラタシス社の特許は期限切れとなり、各社自由に庫内の保温機能を搭載した3Dプリンターが製造できるようになり、現在はコンシューマ向けFDM機でも庫内を保温できる機種もかなり増えました。
そこで弊社では、上記チューンナップを施すことにより、一昔前のFDM機を昔のハイエンド機または現代のコンシューマ向けFDMにグレードアップさせます。

基板部分を別空間に

元々基板部分は金属製のカバーで覆われておりますが、下部にケーブル用の穴があり、そこから庫内の熱がどうしても入ってしまいます。そこで庫内とは隔離された別空間を作るために、金属製カバーと空冷ファンを活用した基板冷却吸排気システムを作ることにしました。3D-CADにより、ファン側のインテークマニホールドと、排気側のエキゾーストマニホールドをデザインします。インテークマニホールド側は基板と接続しているコードとのクリアランスがあることと、ファンおよびMDFボードと空中接続で組み立てるため、設計が非常に大変でした。3Dプリンターは3Dプリンターで改良するそれが、デジタルファブリケーションの醍醐味です。

板はMDFボードを活用

MF-1050のアクリル外装には大きな欠点があり、庫内の温度が上昇すると反りが発生し、大きくたわみます。それにより3Dプリンターの内外で空気が出入りしてしまい、庫内温度が安定しません。更に反りたわみがひどくなると、アクリル板そのものが割れてしまうこともあり、非常に危険でした。
そこで今回は厚み2.5mmのMDF板を採用し、アクリル板と置き換えることにしました。効率の良い板取を考えるのが一番大変でしたが、板取さえ決まってしまえば作業自体は手間がかかりますが非常に簡単です。

組み立て

これまでのアクリル板を全て外し、まず一番難しいインテークマニホールド・冷却ファン・下板の組み立てを行います。奇跡的にインテークマニホールドが金属製カバーにジャストフィットして、冷却ファンをサンドイッチしつつ、下板とボルト留めすることができました。金属製カバーの上部にφ30mmの穴を開けて、エキゾーストマニホールドを取り付けます。エキゾーストマニホールドは上板に開いた穴から飛び出て、ちょうど煙突のような構造で上方排気を行います。これまで基板に対しては一切空冷を行っていませんでしたが、改めて造形中に金属製カバーに触れてみるとかなりの高温になっていることが分かったため、今回のような空冷対策を施すきっかけになりました。

モディファイは他にも

今回FDMに施したモディファイは熱制御のみならず、様々な部品に施しております。元々フィラメント直径3.00㎜が標準であるMF-1050を、フィラメント直径1.75mmに変更するために、ノズルの交換、ドライブギアの交換、フィラメント座屈防止装置（弊社オリジナル）の取り付け、フィラメントドライヤーも使いやすいように改良を施します。ヒーテッドベッドのレベル出し、Z軸のタイミングベルト交換、思い出せない細かなモディファイも多数。よってMF-1050を新しく導入したとしても、実際現場で使えるようになるために弊社でかなりの改良を施しております。しかし時間と手間とお金をかけることによって、MFは非常に使いやすく、失敗リスクは低減し（これが非常に大きな効果です）機械トラブルも少ない便利な3Dプリンターに生まれ変わります。

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新発見!?UVレジンがABS樹脂を溶かす現象を確認

wpmaster — Wed, 28 Feb 2024 15:09:29 +0000

きっかけはロートスタンドに溜まったレジン

弊社では光造形機の段取りの際に、ロート（じょうご）を使ってレジンバット中のレジンをボトルに移動します。使用後のロートにはレジンが付着しているため、そのまま置いておくと下にレジンが垂れてしまうため、ロートスタンドを3Dプリンターで自作して、ロートから垂れるレジンをキャッチしておりました。スタンドに溜まったレジンは定期的にストレーナーで不純物を取り除き、回収再利用しておりました。

このレジンスタンドを最初に作ったのが2021年12月でした、それから月日が経ち2年2ヶ月後2024年2月に、スタンドが座屈していることを確認しました。実はその2ヶ月位前から、元々硬かったレジンロートの側面、特にレジンに当たっている部分の外側のABS樹脂がふにゃふにゃに柔らかくなっていることを確認していました。

もちろん側面のみならず底面も元々2mm程度の厚みがあったのに今や0.5mmもないようで、指で押すと穴が開いてレジンが漏れてきそうな勢いです。内側でレジンが溜まっている部分だけが脆弱化しているだけで、レジンが溜まっていない部分（上の方）は元々のABS樹脂の強度そのままです。

新たに作り直しました

上記の通りロートスタンドが座屈してしまったため、新しいロートスタンドを3Dプリントしました。
従来のロートスタンドでは下にたまるレジン容積が小さかったため、今回は高さを増加しレジン容積を増やしました。これでまた2年くらいは使えるかと思います。

化学的原因はあるんだろうけど

今回の光硬化樹脂UVレジンが、ABS樹脂を溶かすという現象を軽くネットで調べてみたいのですが、全くヒットしませんでしたので、この現象は新発見なのかもしれません。再現実験するにしても2年の歳月がかかりますし、原因がわかったところで何の約にも立たないのですが、恐らく化学的な反応でレジンがABSを溶かしていることは推察できます。どなたか化学に詳しい方いらっしゃいましたら、仮説をご教授いただけましたら幸いでございます。

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高温多湿な季節にはフィラメントドライヤーが必須

wpmaster — Tue, 19 Sep 2023 15:08:00 +0000

記録的な酷暑日による高温多湿

2023年夏は記録的な猛暑に見舞われ、弊社がある札幌市内も連日35℃を超える酷暑日が続き、不安定な気圧配置によって時々スコールのような大雨が降り、作業場の気温も35℃湿度70％以上の日が長く続きました。

これまで密閉された3Dプリント内でフィラメントを使用しておりましたが、昨今は基板の熱対策のため、仕様変更によりフィラメントが外気に暴露された状態になっております。その結果、フィラメントは外気の湿気を吸い取り、写真のような造形不良が起こるようになりました。

導入したフィラメントドライヤー

今回導入したフィラメントドライヤーは写真のものになります。内部にローラーが2本付いており、フィラメントリールがスムーズに回るようになっております。フィラメントの出口は左右二箇所ありますが、使用環境に合わせてお好みで選ぶことができます。しかし使用していない穴を塞ぐ蓋がないので、マスキングテープで穴を塞ぎました。（後で専用栓でも作ります）

同じメーカーのもので、タイマー付きのデジタルスイッチタイプのものもありましたが、なんとなくアナログの方が故障リスクが低いからと言う直感がありアナログタイプをチョイスしました。

各社いろいろ同じようなフィラメントドライヤーを販売しておりますが、サイズ感や最高温度等条件が良いもを選びました。中には、50度位しか上がらないものもあり、ABSを扱う上では、最低でも70度は必要と思っております。

使用インプレッション

付属のテフロンチューブをフィラメントドライヤーと3Dプリンター本体のノズル直前部分まで接続し、中にフィラメントを通します。長めのチューブなのでお好みの長さでカットすると良いでしょう。テフロンチューブですのでフィラメントとの摩擦が少なくスムーズに外気に暴露することなく搬送されます。弊社の3Dプリンターの場合はフィラメントドライヤーを上に載せるとちょうど良い感じです。フィラメントドライヤーの脚は滑りにくいゴム素材であるため、ドライブギアでフィラメントを引っ張ってもずれることはありません。

乾燥条件について

メーカーが推奨しているABS樹脂の乾燥条件は、60度で2時間ですが、この条件では絶対乾燥しません。個人的にABS樹脂の乾燥であれば80度は必要かと思いますがこのフィラメント乾燥機は最高温度が70度であるため、70℃で乾燥させます。

体感的には70度で6時間以上放置してやっと乾燥といった感じですので、朝から3Dプリントする場合は前の晩から乾燥をかけておくとちょうど良い感じでした。

一番最初の写真の造形品と同じフィラメントを乾燥させた後の造形品が上の2枚の写真になります。フィラメントを乾燥させるとノズルでプチプチ音もなくなり、造形不良も起こらなくなり精度の高い造形ができるようになりました。

新品の真空状態パッケージでも湿気を吸っている

開けたての新品フィラメントは真空パックになっているため、湿気を吸っていないようにも思いますが、実際に造形してみると、若干造形不良が起きます。

写真、左は開封状態のフィラメントを乾燥させず、そのまま3Dプリントした造形品になります。右はフィラメントドライヤーを用いて70度で1日以上乾燥させた3Dプリント造形品になります。乾燥させていない方は、水分による造形不良が所々にありますが、乾燥させた方は造形不良のないきれいな面が出ています。

結論としてはフィラメントはやはり乾燥が必要です。プラスチック製品を大量生産する射出成型の現場においても、樹脂の乾燥は必ず行うため、高精度な造形を行うためには3Dプリンターフィラメントにも乾燥環境は必須かと思います。

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配線接続部保護カバー作成

wpmaster — Wed, 12 Jul 2023 04:50:20 +0000

とある工業デザイン案件で、内部に入れる機械部品とACアダプターの配線をハンダで接続することになり、接続部分が露出してしまう状態になりました。

水回り部品ということで、水をかぶる可能性もあり、配線むき出しは良くないため、3Dプリンターで即席ケースを作ることにしました。

通常こうした配線は収縮チューブや絶縁テープで被覆すれば良いだけの話なのですが、今回はACアダプターと機械部品どちらかが故障した場合に簡単に交換できるように配線は取り外しできる状態でなければなりません。

更にハンダ接続部分が弱いので、双方の電気配線を引っ張ってもハンダ部分に力が加わらないような配慮が必要です。

弊社はこうした電気電子部品の筐体デザイン製作を得意としている会社ですので、SolidWorksを用いてサクッとデザインしました。金型で大量生産する場合は抜き勾配など大量生産設計を入れますが、3Dプリントの場合はそれが不要なのでデザインも早いです。まさにアジャイルデザイン。

上下二分割のオーソドックスなデザインで上下はネジと六角ナットで固定します。

熱溶解積層方式の3Dプリンターで2時間強で完成。軽量で実用に十分な強度もあります。

ケーブルは入口出口でそれぞれ太さが違うため、ケーブル径に合わせた専用設計ができるのが便利です。

金型を作れば150万円～200万円はしてもおかしくありませんが、3Dプリンターは金型が不要なのでリーズナブルです。

今回のケースの特徴は、双方のケーブルを引っ張っても、内部の脆弱な部分に一切ストレスがかからないことです。
加えて外側にはケーブルを保護するための縁取を付けてケーブルの断線も防ぎます。
ケースに接続部分が入ることにより、水がかかってもショートせず、ACアダプターまたは機械側が壊れても、壊れた部品だけ交換できるように、配線接続部分は簡単に取り外しできるようにしました。

弊社ではこうした簡単な配線カバーや内部に複雑な電子基板や電子部品が入る筐体設計を得意としておりますので、専用ケースなどのご要望がございましたら、お気軽にお問い合わせください。

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接地面積が少ない場合の3Dプリントで一工夫

wpmaster — Thu, 12 Nov 2020 13:19:01 +0000

本日は3Dプリントの技術的なワンポイントアドバイスのブログです。
3Dプリントを行っているみなさんなら一度は経験したことがある、接地面積が少ない状態での3Dプリント問題。これは熱溶解積層方式やインクジェット方式、光造形方式などビルドプレート上に造形品がプリントされる形式であれば共通のことです。

写真左の丸いモデルは肉厚が1.5mm、左の四角いモデルは肉厚2mmです。この厚みは成形品としてはごく一般的な厚みですが、平面をビルド面に接地した状態では明らかに接地面積が少なく、3Dプリント中に造形品が脱落してしまう可能性があります。

通常はこのように配置して、内部にサポートが立つように配置するかと思いますが、これでは明らかに接地面積が少ないのです。

モデルを裏返して配置することもできますが、外観にサポート痕が残ってしまいますし、サポートだけがビルドプレートに接地している状態は、モデル脱落のリスクもあります。

そこでスライサーソフトの中には、ラフトという機能が存在しておりまして、ビルドプレートとモデルの間を一枚の板でつないでくれる機能になります。この機能を使えばモデルとビルドプレート間を強力に接続してくれるため、3Dプリント中の脱落リスクは大幅に減少します。

もしスライサーソフトの中にラフト機能がない場合、もしくは設定範囲が狭く、自分の意図したラフトが作れない場合は、3D-CAD上でラフと形状をモデリングすることをオススメします。

例えば熱溶解積層方式で積層ピッチ0.25mmで行っている場合は、0.25mmの厚みのフランジ形状のラフトを底面に作ってあげます。5mm外側に出してあげれば、元の厚みプラス5mmですのでかなりの接地面積になります。そして3Dプリント後は綺麗に手でフランジ部分だけを外すことができます。

このフランジは内側に配置しても問題ありません。外側にする理由は、ビルドプレートからモデルが取り外しやすい（フランジからめくり取ることができる）からです。

光造形の場合でもこのフランジ形状のラフト方式は使用できまが、（今回の形状では内部の圧力逃しが必要になりますが、詳細解説は割愛）二次硬化後にラフトを外す場合は、本体モデルを破損させないように留意が必要です。

外観的問題がなければ、写真のようにモデル全体を浮かせて、サポートを立てる方が簡単かもしれません。

ビルドプレートに直接造形品が接続されている3Dプリント方式であれば、このフランジ状のラフト作戦は有効でしょう。そして自分でラフトをモデリングすることは最強に汎用性が高いです。自由自在に好きな場所に好きな量のラフトを適宜設定できますので、接地面積の少ない3Dプリントの際にはオススメの技です。是非使ってみてください。

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3Dプリント事例（電子機器筐体）

wpmaster — Thu, 22 Oct 2020 05:17:26 +0000

本日は弊社の3Dプリントサービスの3Dプリント事例を価格を公開しつつご説明させて頂きます。

3Dプリント単価は2020年時点での単価でございますので、お問い合わせ時の単価は別途お問い合わせ下さいませ。

今回の3Dプリントモデル

今回の3Dプリントモデルは電子機器筐体です。
サイズX：110mm Y：110mm Z：141mm
形状は円錐状で中身は空洞、肉厚は2mmとなっております。

光造形方式と熱溶解積層方式の比較

光造形方式

使用3Dプリンター：PEOPOLY PHENOM
使用樹脂：UVレジン（ホワイト）
積層ピッチ：0.05mm
標準3Dプリント価格：9,414円／個（税別）
WEB掲載割適用価格：8,473円／個（税別）
大量生産時単価：6,588円／個（税別）
納期（1個の場合）：～7営業日発送

熱溶解積層方式

使用3Dプリンター：MF-1050
使用樹脂：ABS樹脂（ナチュラル）
積層ピッチ：0.25mm
標準3Dプリント価格：6,597円／個（税別）
WEB掲載割適用価格：5,937円／個（税別）
大量生産時単価：4,617円／個（税別）
納期（1個の場合）：～7営業日発送

光造形方式と熱溶解積層方式の外観的比較ですが、光造形方式の方が圧倒的に滑らかで綺麗です。

基本的には3Dプリントの場合、1個製作しても100個製作しても単価が変化しない世界ではありますが、弊社の場合は、大量生産割引を適用可能にしております。金型を使わず3Dプリンターで大量生産したいお客様に嬉しいプリントサービスとなっております。
御見積はSTLなどの3Dデータを弊社に送るだけです。是非お気軽にお問い合わせください。

大手オンデマンド3Dプリントサービスとの価格比較

同じモデルを某オンデマンド3DプリントD社でも御見積してみました。素材は様々ありますが、最低価格17,304円～とのことです。弊社価格の約倍程度の価格となっております。

3Dプリントサービスの注意点

3Dプリントサービスにおける注意点は下記のとおりです。

サポート痕が内部または底部に残る場合がございます。
形状によってはサポートを取り外さない状態で納品する場合もございます。
形状によっては3Dプリント不可能なものもあります。
3Dプリント後に形状が変形する場合もございます。（収縮または二次硬化）
光造形方式3Dプリントは二次硬化させていない状態での納品となります。

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超定番3Dプリンターメンテナンスで見るべき3つの場所

wpmaster — Thu, 17 Sep 2020 06:52:53 +0000

本日は3Dプリンターのメンテナンスについての記事です。3Dプリンターと言っても色々な造形方式のプリンターがありますが、今回は個人でも所有されているであろう、熱溶解積層方式と光造形方式の2種類の3Dプリンターメンテナンスの際に見るべきところを紹介していきたいと思います。

メンテナンスで見るべき場所

リニアガイド
ノズル・ヘッド（FDMのみ）
ドライブギア（FDMのみ）

※FDM＝熱溶解積層方式、SLA＝光造形方式

基本的な場所は上記の3つさえおさえておけば良いと思います。細かく見ればまだまだメンテナンスするべきところはあります。
消耗した際に交換するものでは、FEPフィルム（SLAのみ）やカプトンテープまたはマスキングテープなど（FDMのみ）

リニアガイドの潤滑性をチェック

リニアガイドはどのプリンターにも存在する精度を出すために重要な場所です。リニアガイドが狂ってしまうと、軸の水平垂直度が出なくなり、そのまま造形品の水平垂直が出なくなってしまいます。リニアガイドを固定するネジの締め付けも重要ですが、それ以上にリニアガイドの潤滑（なめらかな動き）が重要です。

潤滑に使用するのは、グリースまたは潤滑スプレーです。メーカーはグリスを塗ります。グリスの良いところはスプレーと違って飛び散らないことです。特にカプトンテープを使用している場合、テープの上に油分がのってしまうと造形不良になりますし、テープの上のみならず他のところに油がつくと汚れてしまいます。

スプレーの利点は、グリースを塗りづらい場所でも簡単に潤滑できることです。飛び散りさえ防止すればとても使いやすく、グリースのように端に固まることもありません。

弊社ではスプレーもグリースも両方で実験（併用ではなく、3Dプリンターごとにグリースとスプレーで分けている）しておりますが、特にどちらでも3Dプリント性能的に問題はありません。

スプレーは写真の通り、KURE製のもの、グリースについては色々なものがありますが、使用しているのは二硫化モリブデングリース（リチウム石けん基グリース）というものです。

光造形機のリニアガイドはグリース1択

リニアガイド

Z軸ボールねじ

光造形機の場合は、XYに動作軸はありませんので、Z軸のみのメンテナンスとなります。光造形機の場合、下にはレジンタンク、レジンタンクを外してもDLPがあり、Z軸の直下には位置センサーなど精密部品が多いため、スプレーは使わず、グリースのみを使用しております。

これまでグリース不足でトラブルになったことはありませんが、大きな仕事が一段落したときなど、気がついた際に、古いグリースを拭き取って、新しいグリースを塗ります。写真の通り、リニアガイドと上下運動用のボールねじをグリースアップします。

ノズルの内外チェック

写真は焦げた樹脂で汚くなった状態のノズルです。普通に使用していてもここまでひどくはならないのですが、何らかの理由で3Dプリントに失敗してヘッドで樹脂を引きずるようなことがあれば、すぐにこんな感じになります。

硬くこびりついた樹脂には、ワイヤーブラシを使います。（使用する際は自己責任で）ノズル部分はアルミ製ですので、ワイヤーブラシで軽くこする程度であれば問題なく、コゲを落とすことができます。その際にヘッドの温度を230℃くらいに温めておくとより効果的に落とすことができます。これで外側のメンテナンスは完了。

次にノズルの中ですが、弊社では定期的にノズルをバラして清掃しております。ですのでノズルの予備がいくつかあり、カートリッジヒーターや温度センサーの予備なども常備しております。

ノズル内部が詰まっているかどうかは、普段からノズル（温めた状態）にフィラメントを手で押し込んでいれば感覚的に、スムーズか詰まっているかがわかります。明らかに硬い場合は、バラして清掃するのが無難です。

ノズル先端のアルミブロックをそのままアセトンに入れて中身のABS樹脂を溶かす方法を使っていますが、溶けるのに時間がかかるため、温度設定可能なハンダゴテで温めて、細い針金や細いドリルを使用して内部を清掃します。ノズル先端を傷つけないように気をつけながら行います。

ドライブギア

フィラメントを搬送するためのドライブギアですが、歯と歯の間にゴミやフィラメントが詰まっていると、フィラメントを搬送する際に滑って、造形トラブルの原因になることもあります。

ギアは外して歯の間に挟まったフィラメントをブラシなどで除去します。歯が摩耗することは稀ですが、摩耗した場合のことも考えて予備のギアをいくつか準備しておと良いでしょう。

この時に気をつけるのは、ギアを固定するイモネジ（ホーローセット）を締め忘れないことです。

他にも色々ありますが

大きなメンテナンスポイントは上記の3つですが、他にも消耗品として、ビルドプレート上のテープ関係、光造形機の場合はFEPフィルムの交換などもメンテナンスの中に入るかと思います。

FEPフィルムの交換については下記のブログを参考にしてみてください。

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香炉灰平滑化用品を3Dプリント

wpmaster — Mon, 10 Aug 2020 04:50:50 +0000

本日はコアな仏具用品の話

もうすぐお盆、そして来月には秋季お彼岸もありますので、本日は仏具関連のビジネスブログにしてみたいと思います。

皆さんも一度は見たことがあるかと思います仏壇などにある香炉、当たり前ですが線香をたけばたくほど、灰が溜まっていきます。灰の山でモリモリした感じになります。

線香を立てる場合にはこれで問題ないのですが、線香を寝かせる場合、この状況だと途中で線香が消えたり、場合によっては最初から燃えないことがあります。そこで香炉の中の灰を押しつぶして転圧して平滑化するのですが、平滑化する道具が一般的に販売されていないのです。

無いなら作っちゃえばいい

無いものを作ることができるのがデジタルファブリケーションの醍醐味です。早速SolidWorksで香炉灰平滑化道具をデザインしてみました。

親指と人差指でつまんで使えるように持ちやすい取っ手にしつつ、灰を押さえつける部分はフラットにしてあります。

香炉には様々なサイズがあるため、φ40mm、φ50mm、φ60mm、φ70mm、φ80mm、φ90mmの6種類を作りましたが、弊社の場合最大φ200mmまで製作可能です。

使い心地良し

使用済みの香炉灰をそのまま潰してもきれいになりますが、空の香炉に新しい灰を入れた場合でも、灰に転圧を加えて平にすることができます。

線香を寝かせる時だけではなく、立てるときも、締め固められた灰は安定して立てることができます。

お線香ケースも好評発売中

お線香繋がりですが、弊社のプライベートブランドの1つである「ありばこ」からリリースされているお線香ケースが去年から好評発売中です。

そして仏具つながりでもう一つ。密教で使用する仏具ケース各種を製作しました。仏具は基本的に真鍮製ですので、持ち運ぶ際には緩衝材による梱包が必要ですが、専用ケースがあれば、仏器まわりがプラスチックで覆われているため、梱包の必要がなく、とても重宝しております。ジュラルミンケースの中に入れて仏器を持ち運ぶことができますが、かなり重たいのです。

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3Dプリンター材料の輸入継続中

wpmaster — Thu, 06 Aug 2020 05:00:46 +0000

3Dプリンターフィラメントの現状

新型コロナウィルス感染拡大後、フィラメント業界にも影響が出ており、中国からの輸入制限、更にはフィラメント需要の増大によって、輸入フィラメントの価格は上昇気味です。価格が上昇するのみならず、これまで販売されていたフィラメントが売られていないことも多々ありまして、フィラメントは全体的に欠品気味です。

弊社では数年前より中国のeSun社からフィラメントを輸入して販売しておりますが、現在でもお時間はかかるものの、輸入は継続しております。

ABSやPLAはもちろんのこと、各種特殊フィラメントも取り扱い、熱溶解積層方式のみならず、eSun製の各種レジンも取り扱っております。以前はメーカー工場に在庫があったため、1週間程度で輸入できておりましたが、2020年08月現在のリードタイムは6～8週間でかなりお時間は頂いております。しかし確実に輸入することができますので、他の輸入代理店で扱っていないeSun製フィラメントなどございましたら、是非お気軽に弊社までお問い合わせください。納期と価格をお調べさせて頂きます。

3Dプリンター材料輸入に関する専門ページを作成させて頂きましたので、是非ご利用ください。

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塗装ブース排気マニホールド製作

wpmaster — Thu, 30 Jul 2020 01:01:25 +0000

タミヤの塗装ブースの導入

今回はタミヤの塗装ブース用排気マニホールドを3Dプリンターで製作し、既存の排気レジスターを改造して見栄え良く、機能的な塗装ブースを導入する過程をブログにしてみました。右写真の塗装ブースを所有されている方も多いかと思いますが、排気ファンはシングルとツインが選べます。弊社は塗装する量が多いためツインファンタイプを選んだのですが、1つ問題がありまして、2本の排気ホースが独立した状態で1本化するオプションパーツは販売されていないのです。

さすがに1本化しないと外に排気する際に不便ですので、日本のホースを合流させるマニホールドをデザインすることにしました。ネットで検索してみると他の人はY字型の塩ビパイプと接続して合流するなど試行錯誤して1本化しているみたいですが、やはり専用の合流部品があったほうが見た目も良いし、スマートです。

早速モデリング

さっそくホース合流マニホールドをモデリングしてしました。右写真が断面図。下の入口はメス穴になっており、上の出口はオスになって、どちらもタミヤ純正のホースがささるように直径が設定されています。
もちろんABS樹脂で3Dプリントするため収縮も加味して寸法を設定しております。3D-CADなので流体解析を行ってもおもしろかったかもしれませんが、3Dプリンターの造形範囲の限界値の関係で流体効率まで加味してデザインはできませんでした。

裏側には取り付け時に使用するアルミパイプが2本通る穴が横方向に貫通しており、アルミパイプ上でスライドして好きな位置に変更できる仕様になっています。完全ワンオフ製品ですね。

3Dプリントもギリギリ

2本のホース間ピッチは、タミヤ塗装ブースに取り付いた2機のファンのピッチそのままでデザインしたのですが、なんとギリギリ3Dプリンターの造形範囲に収めることができました。奇遇です。熱溶解積層方式3Dプリンターの造形範囲は200×200×170でして、横幅は余裕で造形範囲を超えていたので斜めに入れるしかなかった感じです。ちなみに高さもギリギリでしたので、この3DプリントはMF-1050の中で過去最大の造形物となります。
造形時間はアニール処理も入れて42時間、使用するABS樹脂量は535g、物が大きいので肉厚は3mmに設定しました。射出成形では絶対に作ることができない形状、ブロー成形ででなければできませんが、ブロー成形で作るなら、純正ホース程度の厚みになってしまい、今回のように厚み3mmは製作できません。まさに3Dプリントだからできる形状と言えます。

塗装ブースと合体

純正ホースと良い感じでハマりました。裏にアルミパイプが2本貫通しているのですが、このピッチも取り付けるスチールラック（左右）の穴ピッチに合わせて設計。そしてスチールラックとアルミパイプを固定する部品も3Dプリントで作りました。
ホースのオスメスには抜け止めの溝があり、抜け止めが効くように作ってあるので、空気の漏れなどもありません。

早速ファンを起動して流量チェックをしてみましたが、写真の通りティッシュが勢いよく舞い上がり、排気効率も悪くなさそうです。あとは上の出口に純正のホースを取り付けて、換気口へと蛇腹をのばしていけば良いのですが、既存の換気口にそのままホースを差し込むことはできませんので、専用のアダプターもデザインして、既存の開閉機構もそのまま使える仕様にしてみました。

既存の換気レジスターの土台の部分をそのまま使い、開閉機構を使えるようにしました。開閉機構を利用する理由は、冬場の冷気が逆流して室内が寒くならないようにです。後日談ではありますが、開きっぱなしでも真冬の札幌において冷気の逆流は起きませんでしたので、後に開閉機構を抜きにして新たなダクトアダプターを製作しましたが、割愛させて頂きます。

今回マニホールドや排気レジスターアダプターを製作してわかったことは、排気効率が悪くなると、全く排気されないことです。特に排気レジスターの中にはフィルターが入っており、流路が急激にクランクしているのも良くありませんでした。後に製作したダクトアダプターはフィルターレスで流路もストレート形状を採用したため、ファン本来の排気能力を出し効率の良い排気を実現しました。
フィルターレスということで、外壁に塗装粉の付着が心配されますが、数十時間の長期塗装後でも、外壁への汚れは全くありませんでした。フィルターレスとは言え、タミヤの塗装ブース自体にフィルターが付いているため、粉が外に漏れることはほとんどない感じです。
右の写真は3Dプリント中に起きたモジャモジャ現象。かなり久しぶりだったので驚きました。

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