[レジンヒーター] 出力検証#Final #SKショーコ

気温が低い場合の造形について何回か連載してきたなかで導入したレジンヒータですが、果たしてどれくらいの効果があるのか検証するためにあえて、室温(テスト時16度)と30度保温での比較試験を行ってみました。

テスト条件は

室温環境保温環境
レジンNova3D Rapid Regin ClearNova3D Rapid Regin Clear
レジン温度16度(室温)30度保温
室温16度16度
露光時間(初期/通常)40sec/3sec40sec/3sec

基本的にレジンの温度以外は全く同一の環境での出力結果です。
若干ピントがでていないのは、カメラの限界です。すみません。

左:室温環境 右:保温環境

一見どちらもうまく出ているようなのですが・・・・、左側は積層痕が目立っていますね。おでこのあたりなんて鉢巻きみたいになっています。あとはうさ耳があたりも顕著に出ていますね。

左:室温環境 右:保温環境
左:室温環境 右:保温環境
左:室温環境 右:保温環境
左:室温環境 右:保温環境

全週にわたって若干層のところでずれているのがわかります。特に頭に近いところでその現象が大きく出ていて、足に近づくにつれ、現象が減っていきます。
これは、LEDの照射による熱や、レジンの硬化熱により、最終段階ではレジン温度が28度と保温状態とあまり変わらない温度まで上がってきていることが影響していると考えています。なので1回失敗した・・・と連続して出力しなおした場合に成功することがあるのは、プリンタ本体やレジンが程よく暖気されたことによる影響が考えられます。

レジンを造形前に温めておくことは、出力を安定させるにあたっては、有効性があると考えています。
実際メーカーさんも30度くらいがベストだよ!と情報公開されているくらいなので。「意味がない」ことは全くありません。

もちろんですが、部屋を暖めておくのが一番ベストだとは思いますが、とくにDLPの場合匂いが気になる場合が多いので設置場所などの都合で、常時暖房オンは難しいのではないかと思います。

楽しい3Dプリンタライフを!

※改造するとメーカーのサポート等は受けられなくなる恐れがあります
ご利用は計画的に

[レジンヒーター] 気温が低い場合の造形について#Skショーコ

先日ご紹介した、レジン ヒーターについて、ベンチマークを取ってみました。

結果的に温度の上昇速度が遅かったので、ヒーターを追加し3つで駆動しています。

設定温度は、レジン の温度で30度。30度まで加温するとヒーターは停止し、28度まで下がるとまた加温を始めます。レジンの液面が低いと、温度センサーが上手く測れない事があるみたいなので課題ですね。とりあえず造形中はステージが下がった状態になるので、予熱時にはステージも一緒に加温したほうが良さそうです。

電源オンのタイミングでの液温が18度でした。ステージをレジンに付けた状態でスタート。そこからの加温でヒーター停止まで15分ほどでした。大体1度1分くらいの温度上昇ができてそうです。

ヒーター2個の場合、ヒーターが停止するまでに25分ほどかかっていていたので2/3程度に短縮できました。

サーモスタットとジャンクション基盤をおいたらSq1の設置場所がカッツカツなのでファン方式にするのは難しいです。やるとすればカバー側き大きな穴を開けて、そこに固定してしまうかな?どちらにせよ後戻りできない加工が必須になりそうです。

今のところは仮設置なので、電源ケーブルを、カバーで挟んでいるので、微妙な隙間があり、レジンの匂いが漏れてしまってます。カバーの下にスペーサを作ろうと思いつつできてません。

写真には見切れていますが、簡単なジャンクション基板を作成しヒーターのメンテナンスをしやすいようにしています。コネクタは、FDMあたりでもよく使われていすXHコネクタに統一してます。一つを入力として使うので最大五個までヒーターは設置できますが、とりあえず3個で運用していこうと思ってます。

[レジンヒーター] 作り方 #SKショーコ

SKショーコねーさんがつぶやいていたヒーターの件ですね、ちょうどネタに使用としていたところだったので便乗します。

前提としてSKショーコねーさんが公開されているのは、プリンタ筐体内全体を温める方法ですが、私のパターンではレジンVATのみを温める方法をとっております。

まずはamazonでこの4つを用意いたします。かならずしもお勧めしているこの4点でないといけないわけではありませんが、以下の安全性の問題からこの4つにしました。

まずACアダプタは、amazonでも多くのものが売られていますが、ヒーター系に使用する場合は使用する電力の倍程度の容量を持つものを準備しておいてください。想像以上にオンオフ時に電源への負荷がかかるため、リセットが発生したり、最悪動作しない場合があります。

あとはメインとなるPTCヒーターですが今回は12V10Wのものを2枚使用します。10Wが2枚で20Wということで必要電流は1.6Aということです。本来は4A程度でも問題ないかと思いますが、私の場合過熱が不足した場合、4枚使用できるように余裕をもって電源は10A出力可能なものを選定しています。また、選定したヒーターは万が一コントローラーが故障して常時ONになった場合でも安全をとって80度までしか上がらないよう制御されたものを選定しています。

コントローラーについてはSKショーコねーさんも使われていたものとほぼ同じ(公板といわれる汎用品)だと思います。基盤むき出しだとケースをつくったりしないといけないので、ケース入りのものから選定しています。温度設定は先の記事でも書きましたが、メーカーが30度にメンテナンスしてねと書いていたので32度設定としてそれくらい維持できるように設定しています。

シリコンのシールみたいなものはVATに張り付ける際に使用する熱を伝えるものになります。アルミテープなどでVATに直接貼り付けてしまっても問題ないのですが、VATからレジンを戻したりする際などに邪魔になってしまうので、比較的簡単にはったりはずしたりできるような構成をとっています。

つなぎ方は電源とヒーターとセンサーだけなので非常に簡単です。安全性の問題とリビジョンによって変更になる場合があるので、詳細については説明書を見ていただくとして、指定温度以下でオンになる方式を使用しています。(このリレー冷却用にも使用できるので、動作が反転する配線もあるので説明書に従い注意して設定してください。)わからない人はコメントいただいてもOKです。

設置は簡単です、VATの側面にシリコンのテープではりつけるだけと非常に簡単仕様です。
仮設置なので、温度センサーはVATのレジンに突っ込んでマステで適当に(ry

直熱方式を採用した理由としましてはいろいろあるのですが、ファンを追加することになるので、回転物のトラブルでヒーターのオーバーヒート等の事故が怖かった。あとは狭い空間内に設置が難しかった。空気中から液体に伝わる温度変化って想像以上に難しいので、効率が悪いと感じたのと、ファンタイプの場合消費電流が10A近く必要になるので電気代が馬鹿にならなかったりします。3DPの場合数時間つけっぱなしで放置することになりますので。

あとレジンの温度を直で計測してるため、下からLEDで熱せられたり、レジンの硬化時に発生する熱も含めた状態で判断できるため、室温よりメリットがあるのではないかと思っています。

使用したサーモスタットの説明書のリンクも貼っておきます。

http://www.wav-j.com/support/XH-W1209/waves-W1209-manual.pdf

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※改造するとメーカーのサポート等は受けられなくなる恐れがあります
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冬場の造形について。

最近発注したものが到着しなかったり、間違って発注しててネタ切れ気味です。

久しぶりに造形しようと、動かしたところ、まー見事に造形失敗しました。

半分実験を兼ねての造形だったので、ある意味わかっていた結果なのですが。室温が15-6度と冷え込んできた昨今、この状態で出力したらどうなるのかなと。結果としては、サポートから脱落、サポートだけが印刷されて、Catにゴミが生成されていました。

春頃にも起きていたのですが、3Dプリンタ入手直後だったので、何がなんだか分かっていなかったのですが、失敗してもそのままもう一度続けて出力するとうまくいくんですよね。

そうですこれは、造形したことによる、レジン温度の上昇のおかげだな〜と気づくまでしばらくかかりました。ふゆが来てまた、発生する時期になったので何が対策しようと思います。