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・３Ｄプリンタの組み立てと調整（２０１５．０３～）

Ａｒｄｕｉｎｏ＋ＲＡＭＰＳで４系統のステッピングモーター
および2系統のヒーターを制御し溶融樹脂材を出力。
正三角形（デルタ型）に配置された３軸のアームが上下し、
ホットエンドの３次元位置が決定されて立体を描画する。
　

ＡＢＳ・ＰＬＡなどのコイル状成形樹脂材料が用いられ
１８５℃～２３５℃で溶融しながらノズルから押し出す。
　
押し出された樹脂材はファンの送風により直後に冷却され
固化する。ヒーテッドベッドは固化後も一定温度を保つ。
　

困難を極めた第１レイヤ（１層目）でのフィラメント
接着不良（写真）の問題。上層部を出力できない。
　
テストを兼ねていくつかのパーツを作成してみた。
途中で成形が乱れたり、全く形を成さないことも多い。
　

様々な問題に直面しその都度解決を図りながらも形に
なってきた。成形精度、ヒゲ・バリなどクオリティの問題も。
　
３Ｄプリンタのメーカーが説明しているように、精度や表面の
平滑度などインジェクション（金型射出成形）には及ばない。
　

３月中旬に発注した３Dプリンタが４月１０日（金）にようやく中国本土より届く。
発注先はＡｌｉｅｘｐｒｅｓｓ（http://www.aliexpress.com/）経由で広東省にあるShenzhen Ecig Technology Co., Ltd.。
７営業日以内に発送、送料を支払ってＦｅｄｅｘで３～６日（計１３日）以内に到着の予定が、１週間ほど遅れて配達。
最初から高価な高性能機を購入するのは見合わせて最安値の機種を選定。
本体＋ヒーテッドベッド＋Ｆｅｄｅｘ送料でＵＳ＄２６０（約３１２００円＋国内税）。
普及型の３Ｄプリンタはまだ黎明期と考えられるので、最低限の機種で試行検討ができれば良い。
機種は興味深い機構のデルタ型で、ｋ８００＋ｋｏｓｓｅｌ_ｍｉｎｉ＋Ｒｅｐｒａｐ_ｒｏｓｔｏｃｋ（詳しい意味が分からない）。
到着翌日の１１日（土）から組み立てを開始し、途中様々な問題に遭遇しながら４月末にようやく形を成してきた。

主な問題は、

・組み立てマニュアルの動画がＦＬＶフォーマット、しかも小さな声の中国語、作業が手で隠れてよく見えない。
・３軸のリミットスイッチのロジックが逆に設計されている。
・ＡｒｄｕｉｎｏやＲＡＭＰＳの説明が皆無で、全体の配線図も添付されていない。
・ソフトウェアやマニュアルが記録されたＳＤカードが動作不良（サブフォルダでエラー発生）。
・同梱ソフトウェアのバージョンがいずれも旧版。
・ＬＣＤが表示されない。
・冷却ファンの動作不良、その取付けブラッケットが早々に破損。
・ホットエンドノズルの詰まり、内部テフロンチューブ内での焼き付き、温度調整。
・エクストルーダのフィラメント送り出し動作不良。
・オートレベリングの動作解析、最下端位置の割り出し、第１レイヤ出力条件の解析。
・第１レイヤの付着固定不良（出力フィラメント剥離）の改善。
・アーム移動位置のキャリブレーション、ホットエンド熱特性のキャリブレーション。
・ヒーテッドベッドの変形特性把握、防止改善方法の工夫。
・ステッピングモータドライバ基盤の接触不良。
・リミットスイッチのリード線脱落（半田付け不良）。
・ホットエンドの保温（グラスウール）、射出されたフィラメントの冷却効果改善。

これらのトラブルをことごとく解決・乗り越えて、連休に入る頃ようやく出力結果が形を成すようになった。


これまでの出力結果

最初の頃の出力、見よう見まね全てデフォルト設定。
射出されたフィラメントが互いに接着せずスカスカ状態。
　
ホットエンドの温度を変更して（上げて）行った出力。
フィラメントがかなり密着するようになった。
　

ベッドとホットエンドの初期クリアランス、スライサー（ソフト）
の設定を変更して出力。まだブレードの成形状態が悪い。
　
ヒーテッドベッドをＯＮにして出力。第１層目で樹脂の
切れが悪く突起が残っているが、切削で除去可能。
　

データがダウンロードできたので「Ｙｏｄａ」の出力に挑戦。
１回目はフィラメントが途切れ続けて成形にならない。
　
「ｉｎｆｉｌｌ」を０％に設定し中空のシェル構造とした。成形に
必要なフィラメントが節約でき、成形時間も少なくて済む。
　

６個目でようやく最後まで出力に成功する。「ｂｌｉｍ（壁面）」
を３レイヤーにすると右目の下あたりに隙間が残る。
　
「ｂｌｉｍ」を５レイヤーに増やすと水平に近い面の充填状況が
改善。フィラメントの送り出し（エクストルーダ）も重要。
　


３Ｄプリンタの現状は

・まだまだ黎明期にあること。
・組み立てキットはもちろんのこと、完成品であっても出力のたびに周到な準備と調整、出力中の観察が必要。
・低価格の機種、高価格で高性能な機種でも、状況はあまり変わらない。
・観察結果に基づいて、常に新たな工夫を考え調整を加えなければならない。
・膨大な調整作業はハードウェア・ソフトウェアの両方にわたり、アナログ的で試行錯誤が避けられない。


参考になったＷＥＢサイト
・「デルタ型3Dプリンター中華キット"Kossel mini K800"を組み立ててみたページ」
・「K800組み立て手順書：【新手装机】kossel800 3d 打印机」
・「KOSSEL MINI BUILD GUIDE - Blomker Industries」
・「3Dプリンター作る！ 」
・「3Dプリンタの設定をいじる 」

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