[PalaLED化] #4 FETドライブ

PalaLEDの実現にあたり、LED部のみ24V化をするには適当に手持ちのFET使って回路設計しようかなと思っていたのですが、FDMのグループにてよさそうなモジュールを使っている方々がいらっしゃったので、24V化が思ったより簡単に進みそうです。

FDMのベッドヒーターを安定稼働されるために使用されている方は多いのですが、メイン電源とは別の電源をONOFFする場合N-ch MOSFETでスイッチングすることができます。N-chFETとは電子的に操作できるリレーとかスイッチとなるもので、より多くの電流を流すことができるのがMOSFETとなります。

今回の場合は28V 3A以内ですので、常時流すとして余裕を見て10A程度のFETであれば問題ないのですが、Amazonで手に入れやすそうなのがあったのでこいつを選定しています。もちろんAliexpressで注文すれば70円+送料120円ほどとものすごく安いのですが30日後には飽きてしまっていると思うので、鉄は熱いうちに打ってしまおうかと思っています。

ひとまず、12V 5A電源を並列に2発かまして動作チェック後、FET+24V化を進めていきます。

2020年6月ごろから始まりました当サイト、本年はご愛好いただきありがとうございました。来年も引き続きよろしくお願いいたします。

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ご利用は計画的に

[palaLED化] #3 昇圧回路

先日の記事で、LEDの定格電圧が、30Vやら28Vや書きましたが、SQ-1の場合本体の電源電圧は12V 5AのAcアダプタで給電しています。PhrozenShuffleも内部は24Vという情報もありますが、それでも電圧は不足しています。

そもそも電圧とアンペアって?ところからになるとは思いますが、Ledに限っていうと30v 2.2Aの機器に12V 10Aの電源を繋いだところで電流はわずかしか流れません。全く光らないレベルです。

かといってこのLedに30V 1Aの電源を繋いだらどうなるでしょう?おそらくですが、電源電圧が25Vくらいに下がってしまいます。Ledとしては暗いですし。電源によってはエラー扱いされて出力停止してしまう場合も出てきます。

今回のLedを光らせるにはどうするか、結論としては30Vを用意する必要があります。Sq1標準でもそうですが、ステップアップブースターを導入します。

ステップアップブースターとは電圧を増幅してくれる回路なのですが、本来の電圧からより高い電圧を作り出してくれる回路になります。とは言っても万能ではありません。Sq1のように12Vの電圧から30vを作り出す場合非常に効率が悪く、より多くの電流が必要となります。電圧で2.5倍の出力を得るには3倍くらいの電源の用意が必要です。

今回であれば30V 2.2Aが必要なので、12V 6.6A以上が軽く必要になってきます。これに加えコントロールボードやステッピングモーターも動作させる必要があります。

Sq1の標準電源は12V 5Aなので全く足りていません。さてどうしよう。

  • FET(SSR)をかましてLEDだけ別電源(12v)
  • FET(SSR)をかましてLEDだけを24V化
  • 12V10A電源でブーストアップ
  • 12V 5Aの電源を並列に繋いでパワーアップ←イマココ

色々手立てはあるのですが、ひとまずやっつけ仕事で動作確認だけして、安定稼働に向けて調整していきます。

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[PalaLED化] #2 焦点距離

雑コラではありますが、同じ倍率比で並べた場合のSQ-1 ElegooMars PhrozenShuffleになります。
SQ-1ちっちぇぇ!?

ここで何が問題かといいますと、はまんない。寸法で見るとElegooやPhrozenよりも本体の高さが40mm以上小さいのです。

実際にPalaLEDの実寸からモデリングしてみたところ、どうやっても高さが足りないので入らないですねこれ。
ということでサクッと上げ底をモデリングして作成。

さずがに200x200mmあるので、分割して印刷。4分割することで微妙な幅調整もできるので適当にモデリングしちゃってます。

焦点距離も調べなくっちゃ。

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[palaLED化] #1 LEDを流行りのpalaLEDにしたい!

新たな魔改造ネタとして、SQ-1を最近流行のPalaLED化を検討しています。というのも、現状のSQ-1の造形でもおおむね問題ないのですが、小物部品の量産に入った際左右の端部分でのみ、造形失敗するというのが続いております。

ぱっと見LEDの出力などには造形に問題なさそうには見えるのですが、一眼レフでF16やらF23やらに絞った際に気づいたのですが、やはり中央のLEDを拡散させているため中央にくらべて一番遠いところで光量落ちは出ているようです。

いくつかある対策法がありますが、

  • 左右の光量落ちした部分でキャリブレーションを行う(造形時間が延びる、中央が太る)
  • プリンタを買い替える(お金がかかる。)
  • あきらめる(なんかイヤ)
  • 魔改造する!?

このサイトの趣旨からしても、魔改造一択では?ということで。魔改造を計画します。とりあえず使用するLEDですが。とある筋から譲っていただいたこいつを使いたいと思います。

このLEDは、ご存じの人はご存じだと思いますPhrozen Shuttleの初期型に装備されていたPalaLEDv1通称丸レンズです。最近流行の角型レンズや、ChituSystemの新型LEDArrayの導入も考えたのですが、レンズの高さが高いことがあり、比較的薄型のこのモデルを狙ってみました。何よりアップグレードキットで交換した方がいらっしゃるのでコノLEDのみ中古市場にながれていたというのも一つの選択した理由の一つです。

気になるLEDの仕様ですが、Phrozenの公証出力は50Wだったかと思います。実際に安定化電源で駆動させてみた結果ですが、28Wで1.4Aくらい吸い込んでくれるので、この辺りで使っておけば問題はなさそうです。

  1. 24V→0.38A 9.12W 
  2. 25V→0.74A 18.5W
  3. 26V→1.1A 28.6W
  4. 27V→1.4A 37.8W
  5. 28V→1.8A 50.4W
  6. 29V→2.1A 60.9W
  7. 30V→2.2A 66W

乗っているチップ自体はTLSCさんのC3535U-UNL1-A1G11H当たりじゃないかなぁと踏んでいます。このLEDデータシート見ると駆動電圧が3.5V付近から消費電力が大きく上がっていくようなので、ひとまず3.5Vと仮定していきます。

ParaLEDの仕様は全くわかりませんがシルク印刷を見ると不思議な順になっているのです。

D24 D23 D22 D21 D20 D19
D16 D15 D13 D11 D19 D17
D08 D06 D14 D12 D10 D09
D07 D05 D04 D03 D02 D01

うん、8個づつのアレイですね、800mAを24個搭載しているので、最大付近の700mA流したとして、19A!?無理無理。3.5Vx8個で28Vビンゴですね。LEDの定格自体は700mAほどまで行けるようですので、3.8Vx8個の30V 66Wまでは定格で使えますね。ひとまず電圧の設定は28Vで設定していきます。

SQ-1に搭載されているLEDが30-32Vで50Wのものなので、LEDのドライバのところでLEDを差し替えるだけでも行けるかも!問題はさらに電気を食うようになる模様。現状でも電源かつかつ(たまにRasPiがリセットされる)ので対策が必要そうな感じです。

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Z軸のメンテナンス

導入して半年のHieha SQ1ですが、ここのところフル稼働しているためか、Z軸が下がるときにのみキーキーキーキーと異音がする様になりました。

異音の元を探っているとベアリングや、ステッピングモーターではなく、ステージを固定するアームの根本にある、バックラッシュを取るためのバネが取り付けられた真鍮パーツから音がしていました。

気がつくと、Z軸のネジに付着しているグリスは真っ黒になっていました。

手がベタベタになりながらの作業だったので写真は無しですが、Z軸のボールネジにティッシュを当てたまま、アームを何度か上下させて清掃。溝の中も掃除できるよう意識してあげるとより良いです

私の場合は、手元にあったラバーグリスを、指先にちょっとだけつけて、Z軸を上下させてグリスアップ。グリスアップはほとんど必要ありません。うっすらーと油膜が張る程度で十分です。ショーコねーさんいわくハンドクリームを塗り込むようにということです。

一度グリスアップして、まだ黒いものがついてくるようであればもう一度ティッシュで拭いて、再度グリスアップします。

この部分は真鍮が削れて真っ黒になりやすいので注意が必要。真っ黒のまま使用していると、金属の微粉末が余計摩耗を促進させてしまうので定期的に確認しましょう。

[nanoDLP] 3D Anti-Aliasing とは

NanoDLPの公式のShahin VarastehさんのFacebookでの投稿が元ソースとなります。
この記事は2020/1/29に新機能として公開された当時の記事をもとに作成しております
新機能となっていますが、すでに実装済みの機能の紹介です。

3Dアンチエイリアシングを有効にして、印刷の品質を向上させます。 x / y平面で限定的な改善する従来のAAの加え、3D アンチエイリアシングはZ軸方向へのアンチエイリアシングを行い、レイヤーラインを削除/減少させ、滑らかな表面とします。

Increase quality of your prints by enabling new NanoDLP 3D anti-aliasing.Instead of classic AA which cause limited improvement on x/y plane, 3D AA remove/decrease layer lines and create smooth surfaces.

写真の説明はありません。
https://www.facebook.com/groups/nanodlp/permalink/595306674380048/

[nanoDLP] Multicureとは

NanoDLPの公式のShahin VarastehさんのFacebookでの投稿が元ソースとなります。
この記事は2020/3/22に新機能として公開された当時の記事をもとに作成しております
新機能となっていますが、すでに実装済みの機能の紹介です。

Multicureとは – 複数のオブジェクトを異なる硬化時間で印刷します。

Multicure – Print Multiple Copy of an Object Using Different Cure Times

完璧な印刷を得るために同じオブジェクトを何度も印刷する時間を無駄にしたくない場合は、最新のバージョンで利用可能なこの新機能を試してください。新機能を使用すると、モデルのアップロード中に同じオブジェクトに対して複数の硬化時間を選択できます。同じオブジェクトに対し、異なる硬化時間で造形したコピーを作成できます。
全体の印刷は、一番長い硬化時間のモデルの出力に必要な時間で出力可能です

If you do not want to waste your time printing the same object over and over again to get perfect print, try this new feature which available on the latest beta.Using the new feature you can choose multiple cure times for the same object during plate upload and with single print you can get multiple copy of the same object with different cure times.Whole print will takes as much as time required for the single plate using highest chosen cure time.

画像に含まれている可能性があるもの:テキスト

この機能を使用する場合、Add Plateの画面にて、Multiple Plintの項目にカンマ区切りで、硬化時間を設定します。ここで設定した硬化時間はProfileで指定した時間を上書きしてしまうため、プロファイルで指定したものと同じ時間のものが欲しい場合には、その秒数も指定する必要がありました。初期レイヤーの硬化時間の設定についてはProfileで指定したのが使用されるようです。

https://www.facebook.com/groups/nanodlp/permalink/629819187595463/

造形時のトラブル。

Elegoo スタンダードレジンのホワイトでの造形時のことですが、造形時にトラブルが発生してしまったので記録します。基

本的に当研究室で、出力するのが多いのが1cm x 1cm x1cmと小さなものを出力することが多いのですが、中でもこのレジンを使用した場合機器との相性が悪いのか高確率で出力に異常が出ます。試しに右からベタ置きと45度傾斜、水平でのサポートの3パターンで出力してみました。

出力自体はうまくいくものの、コップの中に半熟のレジンが、、、、

また、サポート側も半熟のレジンがみっちりついてしまいディテールは完全に潰れてしまってます。

水平に持ち上げただけなのですがコップの中に異常が見えます。

@Diffuser様に相談させていただいてたところPixcel dimmerが有効ではないかとのことなので、これから調査、検証していこうと思います

[NanoDLP]ピクセルディミングについて

NanoDLPの公式のShahin VarastehさんのFacebookでの投稿が元ソースとなります。
この記事は2020/1/29に新機能として公開された当時の記事をもとに作成しております
新機能となっていますが、すでに実装済みの機能の紹介です。

ピクセルディミングとは?

ピクセルディミングは、簡単な設定で最高の印刷品質を保証します。この機能はピクセルを聴講することで以下のような効果があります。

Pixel Dimming ensure the highest print quality along with an easy setup experience. This feature would have following effects by dimming the pixels:

  • 過剰露光を防ぐ。(Prevents over-cure)
  • ディテールの劣化を防ぐ。(Preserves details)
  • 異なる厚さのモデルに対して、共通のプロファイル/キュア時間を使用することができます。(Makes it possible to use one profile/cure time for different pieces with different thicknesses)
  • レジンの寿命を延ばす(Increases the PDMS life time)

どういった場合に使えばよいか?ピクセルディミングは大きくて、一体となっているパーツには必需品です。
レイヤーの硬化面積が大きくなるほど、硬化の暴走が発生します。そのため、硬化時間を調整することでそれを防ごうとしているにもかかわらず、意図しない別のレイヤーが硬化してしまうのです。
しかし、ピクセルディミングを有効にすることで、かなり簡単に修正することができます。
使い方は、 樹脂プロファイルからネガティブ>プロファイル編集1行目のセットアップモードからアドバンスを選択ピクセルディミングのセクションを見て、お好みのディミングタイプを選択します。

What is/are the reason(s) to use it?Pixel Dimming somehow is a necessity on large, solid parts. The larger the area being cured for any particular layer, the more of a runaway cure you will experience. That is why, the layer over cures despite all attempts to prevent it through adjusting cure times. But by enabling Pixel Dimming, you can fix it quite easily.How to use it?Negative through Resin Profiles > Edit ProfileOn the first row, choose Advanced by selecting Setup ModeBy looking at the Pixel Dimming section, you can select your preferred Dimming Type.

写真の説明はありません。

元ソース:https://www.facebook.com/groups/nanodlp/permalink/474086276502089/

基本的には、大きな面積を硬化させようとした場合、液晶面に対して、斜めに入ってくる光が意図せず周りのレジンを反応させてしまい、偏肉や太ってしまう現象を防ぐことができる機能のようです、別の記事でも書きましたが、特にSQ-1のようなシングルで、大出力のLEDの場合顕著にその効果が表れてしまっているようです。

直訳になっているので、わかりづらいところもあるのですが。下記Twitterで@Quantam415さんが説明していただいている説明がわかりやすかったので下記引用しています

楽しい3Dプリンタライフを!

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[Fdm製ステージ] 試作 #2

Plaで制作したFDMステージでしたが、レジンの食いつきが想像以上に強く、最終的に印刷物を取り外す事ができませんでした。というか諦めて、再出力。今回はデータ上の修正はありませんが、手元にあったブリキの0.2mm板をNitto5000番で貼り付け、足つけがてら平面研磨しました。今回は資材の都合ブリキでしたが多分短時間でサビが出るでしょう。というのも普段から、造形物の取り外しにカッターを使っているのですが、それはもうサビサビなのです。

なので、ダイソーあたりで売っている両面付きのアルミ板あたりがベストかと思います。平面研磨もやりやすいですからね。

ver 1.2 ブリキ板追加

サクッとZ軸のキャリブレーションは済ませキャリブレーションプレートを出力していきます。

プリント直後
純正ステージとの比較 上:純正 下:PLA

同じNova3Dのレジンでキャリブレーションプレート3Secでの出力を比較すると、むしろ良くなった?この純正のキャリブレーションプレートは確かヒーター導入前だったので、18度スタートくらいだったのでその辺りも影響してるかもしれませんが、PLAで出力したステージでも充分実用になりそうです。

連載3回目にして終了?!

時間がある時にダイソー巡りをしてアルミ板探しときます。