組立、ハード調整が終わりSlic3r側の設定で試行錯誤をしていた。
PLAのフィラメントを使っていたが、ホットエンドの温度が低いとフィラメントが射出不良となり、造形がスカスカ・ガタガタになったりエクストルーダの所でフィラメントが削れてしまいそこで止まってしまう。ホットエンドの温度を上げると今度はフィラメントがホットエンド手前で溶け、曲がってしまい詰まってしまう。温度を上げても下げても上手く行かない。一体どうしたらいいんだ。と悩んでいた。
何度も詰まるので、ホットエンドの取り外しや分解・掃除は上手くなったが・・・。
対策を調べていると、下記記事の
http://shimanagasi.fc2web.com/k800/k800problem.html
「本来、ヘッド部分はヒーターで加熱されている部分と、加熱されていない部分がスパッと分かれていないといけないようです」
を読んで、ハッ( ﾟДﾟ) そうか、冷却が足りていないんだ。と気が付いた。冷却が足りていないから、手前でフィラメントが溶けて曲がってしまう。温度計で測ってみると、ホットエンドを220度に加熱し5分程放置した状態で入り口付近約40度。
よし、冷却を強化してみよう。標準ではホットエンド全体を少し離れた所から4cmファンで冷やしているだけ。冷却フィンとファンを強化し、ファンもフィン付近のみ冷却し、ノズル付近は冷却しない様にする。
放熱を高めるため1cm幅・1mm厚のアルミ棒を多数切断し、穴を空けねじ切り。横カバーとしてアルミ板も切断。
ホットエンドのフィンにアルミ板を挟んでネジで固定。
PC工房で高回転の4cm 12Vファンを購入、取り付け。
空気がフィンを通るように、0.5mmのアルミ板で側面をカバー。隙間をアルミテープでふさぐ。
これにより、入り口付近は同条件で33度程度まで温度が下がり、ホットエンドを250度まで上げてもフィラメントが手間で詰まる事は無くなった。
が、新たな問題が。
細かい部分を造形すると、フィラメントが固まる前に次の層に行ってしまい、でろでろになってしまう。
層毎にGcodeで待機時間を挟んでみたり、Retract設定で引き戻しを大きくしてみるが、少し効果はあるもののでろでろのまま。
「PLAはフィラメント冷却ファンで冷やしつつ造形すると良い。」
の情報を見つけ、各所で見つけた二刀流ファンの意味と、Slic3rのフィラメント設定にある冷却ファンの設定の意味をようやく理解した。
ホットエンド本体は常にファンで冷却。ノズル付近でフィラメントを冷却するファンは、設定により造形面積に応じてオン・オフや強さを連動して制御。なるほど。細かい部分は冷やして固めながら造形するのか。
USBファンで全体を冷却してみたが、全体を冷却するとヒートベッドが無い現状すぐに沿ってしまい、造形途中で剥がれてしまい失敗。やはりノズル付近のフィラメントのみ必要に応じ冷却するのが良い様だ。
http://www.thingiverse.com/thing:677048/
のデータを印刷し、ノズルを作成。
4cmファンを取り付け、両面テープでホットエンドに装着。
なかなかかっちょいいホットエンドになってきた。
フィラメント冷却ファンはメインボードのヒーター隣のファン用ネジターミナルに結線。これで造形時細かい部分の出力時必要に応じ冷却ファンが回転する。
これで大分満足していたのだが、色々試しているうちに掃除してもノズルが詰まる様になってきた事と、ホットエンド内部のテフロンチューブ（ノズル手前にも短いチューブがある）がぼろぼろになってしまったので予備用に購入していたホットエンドのヒートブロックとノズルを交換しようかな、と思って取り出した所、
・・・なんか小さいし形状違うし。
なんか違うの買っちゃったなーと思い、しばらく放置していたが、気になり調べてみると予備用に購入したのはE3D V6モデルでプリンターに付いて来た旧型から色々改良されている新しいバージョンのホットエンドらしい。新しい、と言っても2014年5月時点での最新版なので、逆に購入したデルタ型プリンターに旧型つけとくなやー！( ﾟДﾟ)と言う感じであるが。まぁ、安い故か。
旧型と比べ、ヒーターやセンサーの性能アップや、ノズル詰まりが起きにくい様改善されているらしい。購入したのは中華からなので、ヒーターやセンサーに違いがあるかは不明だが、少なくともノズル詰まり対策は効果がありそうだ。以前はホットエンド手前までしかテフロンチューブが来ず詰まりが発生する箇所があったが、V6はホットエンド中央付近までテフロンチューブが来るようになっている。
分解してみると、確かにテフロンチューブが奥まで挿しこめる様になっている。最初からこれならノズル詰まりで苦労する事もなかったのに。
冷却フィンやファン改造等がんばったが、造形時ホットエンドは高速で移動するのでホットエンドも軽量な方が良いだろうし、思い切ってV6に差し替える事にした。V6のファンは3cmのものが付いており、冷却大丈夫かなと思ったがこれがなかなか強力だったのでついでにフィラメント冷却ファンも3cmのものに変更し全体的に小型軽量化する事にした。
ダクトは同じものを3cmファン用に縮小し、口の角度を少し修正した。
V6はそのままでは形状が合わなかったが、少し固定パーツを削るだけで済んだ。
コンパクトでいい感じになった。本体冷却も心配だったが、ABS 250度で実行しても問題無し。いい感じだ。
・・・が、またここで問題が。
ABSフィラメントは調子が良いのに、PLAフィラメントに替えると何度やってもノズル付近で詰まる。手で押してやると出てくるが、造形を始めるとすぐに詰まってしまう。
どうも、V6のホットエンドだとノズル付近でPLAフィラメントが側面にべったり貼りついて詰まってしまっている様だ。
旧型のホットエンドに戻せばPLAも問題無いが、せっかく新型に変更したのに戻すのも悔しい。何か改善策は無いかと調べていると、ABSは石油ベースの素材だがPLAは植物ベースの素材で滑りが悪いので、oilerを使うと良いらしい。
Thingiverseでオイラー(ν・▽)νの素材を探してきてプリントアウト。自身の改良素材を自身で作り出せる点が3Dプリンターの楽しさである。
http://www.thingiverse.com/thing:422671
モデルは3mm用なので、1.75mm用に少し修正。
これにコットンを詰めて、フィラメントを通す。フィラメントに付着したゴミ掃除の効果もある様だ（ゴミがノズルで焼けて詰まる事もあるらしいので似た形状でゴミ除去用のフィルターもある）。
オイルはキャノーラ油が良く使われている様だが、和風に白ごま油でやってみる。
セットする場所はエクストルーダの手前（と言うかそこしか無い）。
結果・・・
V6ホットエンドでPLAも詰まらず綺麗に出る様になった。
試しに迷路仕掛けの小物入れを出力。綺麗に出ている。
出力したものを触るとなんとなく油が付いている様な感じがあるが、べたべたはしない。
V6ノズルとABS、PLA+オイラーの組み合わせで一週間程使っているが、現在の所調子良く動いており一度も詰まらずホットエンドを取り外す事もしていない。
まだまだ改造は続く。
