3D プリンタフィラメントの湿度管理をはじめた。

フィラメントは割と吸湿するらしく、できる限りドライな状態を保たないと、最悪印刷できなくなることもあるようだ。そういえば、と考えてみると PETG でも白っぽくプリントされて表面の状態がかなり悪くなることがあった。吸湿が原因かわからないが、可能性はある。

フィラメントをすぐ使いきるようなヘビーユーザーでもないので、できるだけ品質を長くたもちたい。

吸水率

  • ABS: 0.1〜0.8%
  • PLA: 0.5%
  • PET: 0.3%

ref. http://www.kayo-corp.co.jp/common/pdf/pla_propertylist01.pdf https://www.jstage.jst.go.jp/article/fiber/59/10/59_10_P_324/_pdf

吸湿 (吸水) が原因で起こりうる問題

  • 糸ひき (加水分解による粘性低下)
  • 光沢不良
  • フロー不足
  • ノズルでのパチパチ音 (蒸気が逃げる音)
  • ノズル詰まり

アスベル キッチンボックス 17L 「ウィル」 NF-45 - アスベル

アスベル

5.0 / 5.0

食品保存用のアスベル キッチンボックス 17L 「ウィル」 NF-45というのを買ってみた。フィラメントを納めるにはちょうどいい。3リールほど入れることができる。蓋にパッキンがついていて、これで密閉度を高めるようになっている。パッキンはメーカーでスペアも販売している。

アスベルのこのボックスは完全密閉というわけではないみたいだが、後述するようにフィラメントを通す穴をあけるので、いずれにせよ完全ではなくなる。目的は水を漏らさないということではなく湿度を下げた状態をキープすることなので、乾燥剤が十分に延命できれば良い。

加工

防湿しつつフィラメントをそのままプリンタに供給したいので、加工する。

フィラメントを出す部分のパーツは Angled Dry Box Feeder with Source を使った。ドリルするときのガイドパーツまであって親切。これに以下の PC4-M6 ワンタッチ継手と、OD=4mm ID=2mm の PTFEチューブを使っている。

LEOWAY 3Dプリンター 2本 1m PTFEチューブ 4個PC4-M6 ストレート 空気圧コネクタ チューブ ワンタッチ継手 1.75mmフィラメント用 - LEOWAY

LEOWAY

5.0 / 5.0

フィラメントホルダーは Universal Filament Holder を使っている。これだと残念ながら3つのリールを入れることはできず、2つアクティブ+1つスタンバイという感じになる。

乾燥剤

備長炭ドライペット 除湿剤 引き出し・衣装ケース用 25g ×12シート - ドライペット

ドライペット

3.0 / 5.0

ひとまず塩化力ルシウムのものを1つ入れている。これは使い捨てだが元の体積以上に吸湿できる。

なんでも除湿シリカゲル 1kg - 坂本石灰工業所

坂本石灰工業所

3.0 / 5.0

またシリカゲルをリール近くにおいている。これはフライパンで炒れば再利用可能。

今一緒に入れている湿度計は20%未満になると湿度の表示を止めてしまうので、どのぐらいまで湿度が下げらているかよくわからないが、室内湿度が55%程度でもずっと20%未満なので割といいんじゃないでしょうか。

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Original Prusa MK3 のプラットフォーム(磁石でつけるシート型)には両面PEIフィルムが貼ってあるのだが、片方のフィルムが破れて剥れるようになってしまった。一度破れてしまうと、そこからどんどん破れが広がってしまう。

ということでこのPEIフィルムを剥して別のを貼りなおすことにした。

PEIフィルムを剥す

交換方法のマニュアルがある。シートを剥すまではいいんだけど、接着剤を剥すのがとてつもなく大変だった。リモネンはいまいち買えないので市販のシール剥し剤を使うのが良さそう。今回はアセトンとアルコールでやってみたけどかなり時間がかかったのでこれはおすすめしない。

公式の代替PEIフィルムは$8.96とそれほど高価なわけではないが、送料が$20以上と高いのと、一度貼ると剥すのがとてつもなく大変なのがわかったため、気がすすまなかった。

磁石にくっつくことからして、普通の鉄のシートっぽいので露出して放置すると錆が心配になる。

交換

3M 3Dプリンタープラットフォームシート3099AB(3枚入り) 330mmx270mm ABS/PLA対応 - スリーエム(3M)

スリーエム(3M)

5.0 / 5.0

3M の 3D プリンタ用プラットフォームシートを試してみることにした。一枚あたり1500円とあまり安いとはいえない。

貼るのは難しくない。ぴったりサイズではないので結構余りがでる。もったいないけどカットして捨てている。

貼ったあとに保護シートを剥すと、すべり止めがきいたような表面材質がでてくる。このため、保護シートを剥したあとにスキージで貼りつけなおすみたいなことはできないので注意。必ず保護シートを剥すまえに密着させる必要がある。

表面は白っぽくほぼ不透明なため、元のスチールプレートの文字や印刷範囲の表示はほぼ見えなくなる。

雑感

数回 PETG でプリントしてみたが、今のところはとてもいい感じ。ちなみに最初のレイヤーも 0.2mm でプリントしている。このシートの説明では 0.1mm でベストと書いてあるので推奨設定ではない。

食いつきはよく最初のレイヤーが失敗することはまずない。PETG は PEI フィルムだとくっつきすぎることがあったけど、このシートだとそこそこ広い設置面のオブジェクトでも剥すに苦労しなかった。

ただ表面がつるつるではないのでスキージはちょっと入れにくいように感じる。あんまり強力に貼りついた場合剥せなくなるかもしれない。

耐久性はまだわからない。プリントして剥すとシートの表面の何かが少しくっついて剥れていくようにも見える。

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急に思うところあってワイヤーワークをメインとしたUVレジン工作をやってみることにした。

ワイヤーは手元にあったスズメッキ銅線φ0.6mmとUEW線φ0.3mm あたり。UV LED については以前書いた

練習の様子

筒状のものにワイヤーを巻き付けて環をつくり、ペンチで形を適当に成形してUVレジンにひたして表面張力でできた膜を即座に硬化させて花弁をつくってみた。表面張力の膜を硬化できるのは硬化タイミングをコントロールできるUVレジンならではといえそう。ただしあまり大きいものは作れない。

花弁をまとめる方法とかで細かく悩んだ。特に教科書的なものがないので (買えばよかっただけだけど) 勘でやっている。たぶんちゃんとセオリーがあるはずだが調べずにやってしまった。


これは蝶の練習。大きさを揃えて四隅のカドをしっかり出すと比較的優雅な蝶っぽいものが作れた。なかなかうまくつくれなくて挫折しそうだったがなんとか自分でもできそうなやりかたを見いだせたと思う。

成果

キキョウ(キキョウの花弁は明確に分離してないけど)をイメージした5枚花びらと蝶をモチーフにした。特に型紙などはなく、練習に従ってフリーハンドで成形した。

花弁も蝶も練習より少しサイズが大きいため、表面張力を利用することが難しい。なので手間が少し増えるが、一旦マスキングテープをワイヤーに貼ってレジンを入れ、軽く硬化させてから剥してマスキングテープを貼っていた部分に再度コーティングするような方法をとった。

一度すべて透明でベースをつくってから、色を混ぜたレジンを乗せていった。また、濃い色にすると硬化させても表面がべとつきが残るため、さらにその上から透明を乗せて硬化させている。

基本的にワイヤー金属部分も保護のため表面を樹脂でコートしている。

つくったモチーフにネックレス用のチェーンをつけて完成。チェーン・カニカン・マルカン・アジャスタが必要だった。アジャスタは売ってなかったので、アジャスタつきの安いネックレスチェーンを買って分解し、アジャスタ部分だけ利用した (直接そのネックレスチェーンを使うこともできたが、チェーンを別途選びたかったので)。

花と蝶もチェーンで連結した。イメージとしては花のまわりを蝶が飛んでいるという感じだが技術的にこれ以上の表現ができなかった。

ワイヤー以外のものはおおむね東急ハンズで手に入れた。勝手がわからない分野だと、商品が集約されているリアル店舗はやはり便利。ただ、ハンズはあんまりアクセサリ手芸用品の品揃えが良いとはいえない。最近はアクセサリ手芸専門店みたいなのが各所にあるので、そこに行ったほうが良さそう。新宿を歩いてたら偶然発見したのでそこで買ったものも使っている (花の中央部)。

3日、のべ深夜9時間ぐらいでなんとか形になったか。

所感

一般電子工作向けのラジオペンチでやったけど、先が太すぎだったので、手芸用ペンチが欲しかった。

透明で一旦ベースを作ったけど、この方法だとあまり濃い色を出すことができない。濃い目にしたい場合は最初から濃い色で硬化せて、その表面に透明をコーティングするほうが良さそうだと思った。

できれば両面綺麗になるように作ったほうがいい。というのも結構くるくる裏表逆になってしまうから。片面だけ見せる場合は立体の重心をある程度ちゃんと考える必要がある。

作業中 UV LED らへんから煙がでてあせったが、よく見たらレジンから出ていた。硬化熱が思いのほか激しいようだ。ワイヤーを指で持ったまま硬化させると持っていられないほど熱くなる。


KIYOHARA Craft Gallery UVクラフトレジン液 55g UVR55G - 清原(KIYOHARA)

清原(KIYOHARA)

5.0 / 5.0

お名前シールをコーティングで剥がれないようにする - 氾濫原 で買ったもの

パジコ UVレジン 染料 宝石の雫 パープル 10ml 403042 - パジコ(Padico)

パジコ(Padico)

5.0 / 5.0

着色剤。シアンとパープルだけ買った。割と高い。