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モトコ記録

モトコンポといいつつカレコがメインの整備記録

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AnetA8:ホットベッド24V化(成功)

・ホットベッド買いなおし



前回の上手くいかなかったホットベッドは諦めて違う型を購入してみました
Anycubic Ultrabase 3Dプリンタ ヒートベッド
ガラスプレート+特殊シートがセットなのでお得な感じです






ガラス(正確にはシート)表面は微細な凹が多数あり
造形物の張り付きが良くなり 反り・剥がれ防止になるとか



・裏面




配線の繋ぎ方で12V・24Vを使い分けるのは前と同じ
これはサーミスタも取り付け済みです






購入時は12V仕様で結線がされていました
24Vで使うので繋ぎ換えが必要です



・サイズ


プレートサイズは220x220
穴の位置を確認しないで購入しましたがピッタリでした

黄印 - Ultrabaseホットベッド
赤印 - Anet A8 ベースプレート



・抵抗値


12V仕様の配線を切断して2 -3 間の抵抗値を測ります
メーカーページでは144Wと書いてあって必要なのは4Ω
(24V x 24V ÷ 4Ω = 144W)
測定すると3.7Ωでしたので許容範囲だと思います



・過熱テスト


配線をチェーンケーブルに通しなおすのは辛いので使っていたのを流用
今度は大丈夫だろうと12Vホットベッドとそのまま入れ替えました
電源はホットエンド側MOS-FETに24Vを繋ぎ換えて供給
まずはPLA設定の60℃でテスト開始






これは速い!ものの2~3分で60℃に到達
心配だったサーミスタも問題なく温度が一致してます






続いてABS設定の110℃
こちらも以前と比べて速いんですが108℃で頭打ち感が、、、、
室温が低いせいだと言い聞かせて取り付け作業に移行します
(もう5分待てば変わったかも)



・取り付け


ホットベッドそのものはノーマルと同じ取り付け方
違うのは固定ネジが+でなくリベットみたいなツルツル頭
ベッドを取り付けたらガラスプレートを付けます






ガラスプレート裏面
固定方法はなんとも強気な全面両面テープ
たまにガラスだけザバーっと洗ったりしていたので外せなくなるのはちょっと不安
でも、邪魔に感じてたガラス固定用クリップを使わなくていいのも魅力





サっとガラスを載せてしっかり張り付くように暫くはクリップで固定



・テストプリント


うん、酷い
これはベッドの高さ調整不足のようです






なんか今までと勝手が違うような感じ
0.15mmゲージでキュッ ってくらいの隙間でやってましたが
キュム ってくらいに変更してみます





キュムとかギュムとかスルッとか色々試していくと段々良くなってきました






出力を終えて取り外した造形物の底面
特殊シートの凹跡はそれほど気になりません

ホットエンドのフィラメント温度の見直しが必要なのか
画像左下の辺が荒れてたりコーナーが膨らんでたりします

イジくりすぎると「ノーマルが一番」とかバイクと同じことを言いそうですが
ホットベッドの余熱待ち時間短縮はこれで果たせたとします
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AnetA8:ホットベッド24V化(失敗)

[24Vの本命]


24V対応ホットベッド

今現在はPLAの60℃ばっかりなのでそれほど困りはしませんが
ABSの設定温度110℃となると20~30分待ちになり
ABSメインになると待ち時間だけで年老いてしまいそうです

ホットエンドの曖昧な理由での交換とは違い
こちらは設定温度までの到達時間短縮が目的です


[配線接続]


12V使用時

1: 12V+
2 & 3: 12V- (2と3を接続しないと全体が過熱されない)





24V使用時

2: 24V+
3: 24V-

LEDは手抜きで省略
この基板は安いせいかサーミスタ配線はナシ




[サーミスタ]


NTC 3950 100kサーミスタ

ホットベッドと同時に注文していたサーミスタ
先端のサーミスタが納められたガラスを割らないように注意します



確認不足が祟ってコネクタが違いました




そんなこともあろうかとコネクターセットも購入済み
IZOKEE 460個 2.54mm JST プラグ コネクタ キット
(ホントはメインボード移設用)





ホットベッドを裏面にして中央の穴にサーミスタをセット
穴の付近と配線を飛び飛びで接着剤で固定します




24Vで使うので 2 と 3 に配線を接続します


[サーミスタ検証]



ベッドを配線だけ繋げて稼動させ温度チェック
非接触温度計の測定値は67度ですが、






LCD表示は61℃
サーミスタの抵抗値が違うのか1割程度の誤差
それ以前に温まるのが遅かった感じがします



[サーミスタ交換]




なにか違和感を覚えたのでサーミスタ取り外して
余っていた12Vホットエンドからサーミスタを移植
これなら同じ抵抗値だから問題はないはずです





もう大丈夫だろうとABSの110℃に温度設定

待つこと10分、60℃

待つこと20分、70℃

待つこと待つことマツコと一緒でいつまで経っても74℃から変わりません
12Vホットベッド作動時にLCD表示と非接触温度計の測定値で
誤差がほぼ無いのは確認していたのでこの数値は信頼できます

[原因]



温度上昇がやたらと遅いことから
配線のハンダ不良とかケーブルの容量不足とか色々考えましたが
ホットベッドの抵抗値を測ってみると2 - 3 間で7.1Ω

本来、2 - 3 間は4Ωで 24V x 24V ÷ 4Ω = 144Wとなるはずが
24V x 24V ÷ 7Ω = 82W となっていたようです
半分程度の出力じゃあ温度もあがらないはずですわ ショボーン

ハズレを引いたのは残念ですがスパッと諦めて次に行きましょう

AnetA8:ホットエンドの24V化

[24V化のメリットって?]


24Vホットエンド購入

モトコンポなら6Vから12Vへの変更は体感できるほど解りましたが
3Dプリンターだと果たしてどうなんでしょうか

「電圧が倍になると電流は半分で済む」 程度の認識ですけど
余力が出来ると温度を一定に保つには都合が良さそうです

E3Dv6クローンに付いていたノズルにもちょっと疑問があったので
ノズル交換がてらホットエンドの24V化を行うことにしました



[電源追加]



24V電源を置いてホットエンドのMOS-FETに配線を繋ぎます
Anet A8のメインボードは24Vにも対応しているそうですが
ホットベッドはともかくファン等の小物まで交換するのは面倒なんで
暫くは12V電源と一緒に電源2台体勢で運用することにします



[組付け前のテスト]



組付け済みサーミスタがそのまま使えるのか不明だったので
取り付け前に単体で過熱して温度を測定

しかしアルミブロックに囲まれたヒーターを測定するのは難しく
LCD表示193℃のとき非接触温度計では高くても70℃
手を近づけるとジワジワと熱いのでサーミスタ側を信じて良さそう



融解温度に達しているかフィラメントの切れ端を挿し込んでテスト
押し込んでいくとノズルからニュルニュルっと出てきました

サーミスタの測定値に多少の誤差があったとしたても
gcode出力時に温度設定を上下させて対応するとしましょう


[ホットエンド交換]



マウントを分解してホットエンドと配線を取り外します






単純に取って付けてハイ完成 とはいかず
ネジ穴(赤印)とパイプ径(黄印)が合いません
こんなんは全部同一規格と思ってました






比較すると24Vが細いと言うか、E3Dv6のほうが太いです

よく見るとヒートシンク取り付け側は太さが違いますが
アルミブロック側はネジ径が同じみたいなので
このベンチュリーパイプを移植するとします








ベンチュリーパイプの取り外しには
整備する人っぽくスタッドボルトリムーバーを使います
(出番が少ないツールなので減価償却を兼ねて)







思惑通りにアルミブロック側は同径でした
取り付けは手締めでシール材使わず過熱して増し締めとかもせず
フィラメント漏れが起きたらその時に対処します






取り付け完了

PLA設定でホットエンドを暖めて
エクストルーダーからフィラメントを押出していくと
スムーズに吐出されていきました

セットしてからのホットエンドの温度上昇は
12Vのときでも遅いと感じなかったので時間を気にしたことが無く
24V化でどれだけ変化があったのかは解りませんでした


AnetA8:ヘッド廻りの軽量化


[ボーデン化]



黄印奥にエクストルーダー(フィラメント押出し機)が載っています

ヘッド廻りの軽量化やフィラメント交換の簡略化として
これの移設をするのがボーデン化って言うらしいです

メリットをちゃんと把握していませんが
効果が高いのか多くの人が実践しているようなので
自分も一度試してみることにします

ボーデン化のデメリットは柔らかいフィラメントは苦手で
特にゴム系フィラメントはNGみたいです



[ホットエンド交換(E3Dv6)]



厳密にはエクストルーダーの移設だけでも済みますが
ホットエンドから上部パイプまでセットで交換されているので
右に倣えでAmazonで安いクローン品を購入しました



[モデルデータのDL]



いつものところからモデルを物色して
取り付けに悩まないシンプルなのを選びます






メインのマウントベースとホルダーに加えて
チェーンホルダーもプリントしました







仮組み



[組付け]



マウントベース取り付け







ホットエンド取り付け

サーミスタのコネクタ形状が違っていたので
純正品と切った貼ったで交換






使っていたクーリングファンがホットエンドと干渉
    &
ホットエンドノズルより下に突き出て使えません




以前に出力していたファンノズルと交換して
ヒーター、サーミスタ、ファンx2の配線を接続


[エクストルーダー移設]



フィラメントを送るステッピングモーター
これをフレーム上部に設置します







出力しておいたモーター固定用マウント









取り付けるとこんな感じ
エクストルーダーからホットエンドまでチューブで繋がりました

以前はフィラメント残量が少ないときに強い巻きグセが出て
チェーンケーブルと干渉して耳障りな音が出たり
捻れたまま送られ続けてフィラメントが破断したりしましたが
そこら辺が解消されるんじゃないかと期待してます


[出力テスト]



結果は、交換前と変わらずで普通ですね
恩恵に預かれるのはプリント速度を上げたとき?



[失敗例]



マウント取り付け時に黄印のギヤを少し移動させるんですが
イモネジの締め付けが甘くてプリント中に緩んで
中盤からフィラメントが滑っていたみたいです

AnetA8:メインボードを守護る

[メインボードの負担を減らそう]



AnetA8に限らず格安プリンターのメインボードは
それほど余裕のある作りではないそうです

ホットエンドとホットベッドは常に電力を消費するので
メインボードの保護と安全対策として
迂回路を通して電力供給することにします




[定番回路のFET]



・ヒートベッド電源 PChero モジュール拡張ホットベッド

メインボードの出力はただの信号線として使い
こっちからホットベッド・エンドに12Vを供給します

バイクカスタムのヘッドライトリレーと同じですね






[FETの固定]



出力しておいたマウントで
メインボードの傍にFETx2個を固定






[ついでに電源移動]



FET追加とは無関係ですが電源を移動させます

AnetA8の華奢なフレームに
重量物をブラ下げているのが気にいらないのと
防温壁で囲うと電源が熱に負けそうで不安だったから。

軽すぎると全体が不安定になったり
防温壁内部に熱源があったほうが
温度が下がらないかも知れませんが
その場合はまた別な対策を考えます



電源をアクリル板に固定します
空いているスペースには熱対策として
メインボードを移設させる予定

ここから配線の変更・追加を行います




[ホットエンド配線]




黄印部に割り込ませるような形になります
実際には線の差し替えだけで済みます

温度センサー(サーミスタ)配線は変更ナシ
メインボードへ挿したままにしてOK

[ホットエンドFET追加]



電源は12V出力が2個余っていますから
そこからFET用に電源を引いて接続します

赤印の配線は極性を気にしないで接続
白/水線は極性があるもんだと思ってましたが
特に問題ないようです(たまたま?)






[ホットベッド配線]





黄印部に割り込ませるような形になります
実際には線の差し替えだけで済みます

温度センサー(サーミスタ)配線は変更ナシ
メインボードへ挿したままにしてOK

[ホットベッドFET追加]



こちらも赤印の極性は気にせず
念のためにホットベッドの赤(+)はFETのHOTへ、
ホットベッド緑(-)はFETのBEDに接続しました





2枚目のFET電源は1枚目FETと繋げました




[動作確認]



温度上昇が速くなった、とかもなく普通です




作動中はLEDが点灯・点滅します




電源用ファンマウントを出力テスト

稼働中に各部配線を触って
変な熱を感じないか確認しましたが
問題なく出力が終わりました




電源にファンをセットしてFET化終了
プロフィール

一三六

Author:一三六
北海道富良野地方在住の
道産子モトコンパーです
指が不自由な人だったりします
Mail: maru***@hotmail.co.jp
(*** を 247 にして下さい)

・BikeList
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