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家庭用3Dプリンタ『Printrbot』の使い方を紹介します。(2/3)モデル読込とプリンタのセットアップ

前回はプリンタをPCに繋いで、造形管理ソフトの初期設定をしました。

>家庭用3Dプリンタ『Printrbot』の使い方を紹介します。(1/3)初期設定
http://d061333.blog.fc2.com/blog-entry-9.html

今回は設計したモデルの読込とプリンタの物理的なセットアップについてお話します。

3.モデルの準備
外部から入手するなら、Thingiverseというサイトで様々な3Dプリンタ用のデータをダウンロードできます。

Thingiverse - Digital Designs for Physical Objects
http://www.thingiverse.com/

芸術、ファッション、ガジェット、etc...様々なカテゴリのものがユーザによって投稿されていて、自分も作ったものを投稿できます。たぶん3Dプリンタのコミュニティはここが最大です。

一方、自分で設計して作るとしたら、Google SketchUp、3D CAD ソフトウェア Autodesk Inventor等が使えます。

CADは高価だというイメージがありますが、前者は無料、後者も学生は無料です。他にも探せば無料のものがいくつかあります。
CADでなくても、Metasequoia、Shadeのような映像製作用のモデリングソフトで大丈夫です。3Dプリンタで使えるのはstlという形式で、大概のモデリングソフトのデータはstlファイルへ変換することができます。

Metasequoia(体験版無料)
http://www.metaseq.net/metaseq/

Shade(有料)
http://www.shade13.jp/

ただ、stlファイルを直接出せないものもあるので、変換に別途ソフトが必要になります。MeshLabが沢山の形式の入出力に対応しているのでお勧めです。

MeshLab(無料)
http://meshlab.sourceforge.net/

4.モデルの読込
Repetier-hostを起動します。



右下の”オブジェクトの追加”ボタンをクリックしてstlファイルを追加します。
モデルが画面に表示されます。
マウス左ドラッグで視点回転、右クリックでモデル選択、ドラッグでモデル移動、ホイールで視点前後移動です。尺度、回転の欄で大きさや向きが変えられます。
操作を加えると、オブジェクトが地面にくい込んだり浮いたりするので、最後に”オブジェクト接地”をクリックした方がいいです。



配置が決まったらスライサでGコードへ変換します。(スライサの設定は前回を参照)
プリント設定が前回保存した名前になってることを確認して、”Slic3rでスライス”をクリックします。



しばらく待って変換が終わるとGコードエディタに結果が表示されます。
右下のコントロールで一層ずつ確認して、不良がないか確認しましょう。
細かい部分が崩れていたり、密度が必要以上に高かったり、サポート材がおかしなところに入っていたりと気づくことがあります。



問題がなければ、いよいよ造形です。

5.プリンタのセットアップ
初めてプリンタを使う場合は、造形の前にセットアップが必要です。
ここは情報がなく、かなり試行錯誤した部分なので、参考にしていただきたいです。

電源を入れPCに接続します。左上の”プリンタ接続”をクリックすると、接続され色が緑になります。


右側のパネルの+Xとか+Yを押して、XYZ軸全てが動くことを確認します。(沢山動かすと危ないので10mmずつにしてください)
”送りレート”は全体の動作速度、”吐出レート”はマテリアルの送り速度です。ここはまずいじることはないです。

”ホットエンド”や”ヒートベッド”をクリックすると、目標温度までゆっくり上昇します。
温度の時間経過のグラフは左上の”温度モニタ”のタブから見れます。
使う時はこんな風に目標値で平坦になったことを確認するといいです。



まずは、マテリアルを送る部分を確認します。
ここはマテリアルを摩擦棒とベアリングで挟んで、摩擦棒を回すことで送り出す仕組みになっています。
摩擦棒(矢印の部分とベアリングで挟んで送り出す)



ネジで挟み具合を調整するのですが、あまり緩いと送り出されませんし、きついとマテリアルが削れて摩擦棒にゴミがたまって機能しなくなります。
試行錯誤した結果、締めたときナットから3mm程度ネジ出るところで落ち着きました。
(4時間くらい使うとゴミがたまるので掃除が必要です)



X・Y軸のプーリーの貼り具合を確認します。
モータを回したときに、回り始めや折り返しで遊びがでなければ問題ないと思います。



Z軸の送りネジと台の固定部分に遊びがないか確認します。
上下を挟んでいるナットがゆるんでいるとガタガタしてしまいます。



Z軸の左右の高さを合わせます。
X軸の棒がベッドと平行なるように送りネジを調節します。



それぞれの軸で原点のスイッチが押されるか確認します。
ちゃんと押されないと原点合わせのときに暴走します。



ヒートベッドを改良します。
デフォルトのヒートベッドは印刷されているロゴが凸凹しているので、そのまま印刷するのは推奨されていません。しかも実は板が歪んでいるので、そのまま使うのはやめたほうがいいです。

アルミやガラス板を乗せている方が多いようで、今回はガラス板を使いました。
ko-wa Glass Shopで140×140mmの透明ガラスを購入しました。

ko-wa Glass Shop
http://www.kowa-g.jp/

ガラスは脂分が付いていることがあるので、洗剤で洗浄し、ヒートベッドへ両面テープで固定しました。ガラスの上にそのまま印刷しても滑ってマテリアルが乗らないので、Printrbot付属のフィルムを張りました。ただ、そのフィルムでも乗りがいまいちなので、軽くヤスリがけをして細かい傷をつけました。
これでほぼマテリアルが滑ることがなく、造形中に剥がれることもなくなりました。
(人によっては両面テープを張ったり、専用の薬品を塗っているようです。)


ただし、底面が小さい部品はどうしても剥がれてしまうので、Brim(前回参照)を付けるのが賢明です。

ヒートベッドの高さを調節します。
まずは、ホットエンドをヒートベッドまで近づけます(1mmくらい)。
そしたら、ホットエンドを四隅に移動して、ベッドの高さを四隅のネジで調節します。



ナットを回して調節するのですが、ネジも一緒に回ってしまって意味がなかったので、ネジをホットボンドで固定しました。



目安はハガキ一枚分の厚さで、あまり遠いとマテリアルが乗りませんし、近いとマテリアルが出なくて詰まります。


四隅の高さが揃ったら、ホットエンドを中央に移動します。
僕の場合は中央が若干高かったので、ここで四隅のネジを同じだけ回してベッドを低くしました。

できたら、印刷できるか確認します。
テストパターンはここに置いておくのでよかったら使ってください。

印刷結果



これで印刷の準備は整いました!
いよいよ次回はモデルの印刷を紹介したいと思います!



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