2015年01月26日

ダイレクトドライブ型エクストルーダーを作ってみた

DLT-180のエクストルーダーは、流行から2年くらい遅れている感じだったので、最近主流のダイレクトドライブ型エクストルーダーを作ってみました。

ダイレクトドライブ型エクストルーダー

ダイレクトドライブ型というのは、ギアを介さずにモーターの軸にドライブギアを直接付けるタイプのエクストルーダーで、プリントパーツのギアが無くなるので精度や耐久性の向上が期待できます。

このエクストルーダーはThingiverseのCompact Bowden Extruderをベースに、自分好みにアレンジしました。

変更点は以下の通りです。

  • ドライブギアの寸法をMK8ドライブギアに合わせた
  • フレーム取り付け部分を6mm溝の2020フレーム用に
  • アイドラーのベアリングを608ZZから628ZZ(モノタロウの85円ベアリング)に
  • アイドラーのベアリング軸をM6ボルトにし、両側から支持するように
  • フィラメント出入り口の穴とドライブギアの隙間を極小に
  • アイドラーにクイックリリース用のレバー追加
  • アイドラーのスプリングを外側ではなく内側に配置
  • アイドラーのスプリングを1本から2本に

スプリングを内側にしたことでよりコンパクトになりましたが、スプリング長の自由度が減り、リリース用のレバーも期待したほど動きませんでした。レバー操作するには、もっと長いスプリングを十分に圧縮した状態で組み込む必要がありますが、この構造ではスプリングを圧縮した状態で組み込むのが非常に困難です。

本当はKossel Proのエクストルーダーのように、レバーを押すことでリリースできるようにしたいのですが、与圧の調整を可能にしつつ、押す部分にネジが出っ張らず、プリントパーツの強度で実現できそうな良い構造が思いつかず模索中です。調整を不可能にして、特定のスプリングに合わせて作るのは簡単なんですけどね。

モーターとMK8ドライブギアはどちらもAliexpressから購入しました。国内でも探したのですが、ドライブギアは3mm/1.75mm共用のものしか見つからず、モーターはトルクが高くて安いものが見つかりませんでした。結局モーターのトルクはさほど必要なく、電流をおもいっきり絞って使っているので、トルクを気にする必要はなかったようです。

フィラメントスプールホルダーも新しく作りました。以前作ったスプールホルダーには問題があって、フィラメントの残りが少なくなってくるとスプールの重量が軽くなりすぎて、ホルダーから転がり落ちてしまいます。そこでしばらくは、スプールを縦にして水平の軸に通すホルダーを作って使っていたのですが、今回は水平置きのものを作ってみました。

また、スプールホルダーとエクストルーダーの間にもPTFEチューブを付けました。何もつけずにフリーの状態にしておくと、スプールに巻かれていたときの巻き癖でフィラメントが輪になってしまい、それが捻じれを発生させます。PTFEチューブを付けることで輪になるのを防ぎ、捻じれも解消されます。

このPTFEチューブは最初はエクストルーダー側に継手を付けて固定したのですが、それだとフィラメントを入れるのが面倒だったので、スプールホルダー側にチューブを固定してエクストルーダー側はフリーにしました。

2015年01月26日 【3Dプリンター】 | コメント(0) |

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