Ender-3 消耗品・保守パーツまとめ

Ender-3 保守パーツ

AmazonとかよりAliexpressで買うのを推奨します。リンク先は全部aliexpressです。届くまで時間かかるけど、安いです。

ホットエンド

Ender-3に使われているのは通称MK8 Hotend。写真のセットでAliexpressで$3弱。(ここ) 長く使っていると内部のチューブとかが劣化してフィラメントの出が悪くなったりするので清掃、メンテ等が必要。 ヒートブロックとかスロートチューブもばら売りしているけど、バラして組み立てるより セットで買ってボンッと付け替えた方が楽かな?
ヒーターとサーミスタつきも予備で買っとくと良し。 ヒートシンクとヒートブロックがネジで固定されているタイプはノズル交換するときに便利。 ヒートシンクとブロックが金属で繋がってることで熱が伝わり問題があるというデータもあるようなのでお好みで。

スロートチューブは3種類ある

・オールメタル(All metal)
テフロン耐熱温度250度以上の素材で印刷する際に使う。詰まりやすい。
・ボア(bore)
フィラメント送るテフロンチューブを奥まで差し込む
・テフロン(teflon)
ほとんどの3Dプリンタはこいつを初期装備している。使いやすい。

 

ホットエンドファン

ホットエンドのファン。24v 40mm x 40mm x 10mm
糸絡まって汚れてきたら交換。$2ぐらい マザーボードとの接続は配線を電源コネクターに挟むだけなので楽。

ノズル


MK8用ノズル
安物はノズル穴綺麗に空いてなかったり、太さ若干違かったりする。 まあ2,3個買っておけばちゃんと使えるのは入ってる。一個$0.1
ノズル径によって印刷精度・印刷時間が大きく変わるので自分は0.3~0.6mmあたりを使い分けている。

タイミングベルト

駆動部のベルト
いつ切れるかわからないので一応予備に持っておくと良さそう。

PTFEチューブ

ーデンチューブ
内部にフィラメントの粉やよごれがついて抵抗が増えるとフィラメントの押出に不具合がでるのでそういった場合交換する。 $1/mぐらい Ender-3では1.75mm用の外形4mm x 内径2mmのチューブを使用。

Ender-3を遠隔操作する OctoPrint導入

OctoPrint

OctPrintは3dプリンタとRaspberryPiを繋げて、3Dプリンタを遠隔操作&カメラで監視できるようにするソフトウェアです。 RaspberryPiをOctoprint専用として使用するならば、SDにイメージ焼くだけで使えるOctoPiが用意されているのでそれ使うと導入が楽。mjpg-streamerも一緒に入っているので、カメラモシュールを繋ぐだけでカメラ監視機能もすぐ使えます。

Ocotprintの使用にはRaspberryPi3以上が推奨されています。2000円程度で買えるRaspberryPi Zeroも一応使えますが、パフォーマンスの問題があり公式では推奨されてません。負荷がかかると3Dプリンタへのgcode送信が滞ったり、wifiの問題でUIにアクセスできなくなったりします。複雑な形状を印刷するときもgcode送信が滞るときがあるので公式で推奨されているRaspberry Pi3を使うのが一番良いです。実際にZeroも使ってみましたが曲線を描くときなど印刷が滅茶苦茶遅くなる時があったので使用非推奨です。

Ender-3へ実装

Z軸アームにRaspberryPi Zero、カメラ、LEDライトを設置。 カメラマウントはこちらのモデルを使用。

Win32DiskImager等でSDカードにOctoPiのイメージを焼いてRaspberryPiに差し込んで起動するだけです。ホストネームが最初から設定されているのでoctopi.localにアクセスして初期設定を指示通り行うだけ。Wifi使うときはsdカード内のoctopiwpa-supplicant.txtに設定を書き込んで起動。

あとはEnder-3とUSBで接続しOctoPiメイン画面から

[Connection]
Serial Port → AUTO
baudrate → 115200
PrinterProfile → creality Ender 3

と設定し、Connectボタンを押し無事繋がればOctoPi画面から操作できるようになります。

ホットエンド、ベッド温度、印刷したいデータファイル(gcode)、XYZ、エクストルーダモーター操作など、本体でできることは一通りOctoPiから操作できます。温度の推移グラフを表示したり、GcodeViewerからプリント中現在どのレイヤーを印刷しているか視覚的に確認できる機能もあります。

印刷データはOctoPrint画面からgcodeファイルをアップロードし印刷することが可能ですが、スライサーソフトCuraにOctoPrint用プラグインを導入すればCuraソフト上からOctoprintへgcodeを直接アップロードすることができます。下の画像のように1クリックで印刷がスタートします。
Curaプラグインはソフト左上のマーケットプレス画面からインストールできます。設定時にOctiprintのAPIkeyが必要なのでOctopirnt設定画面->APIからコピーしてきてください。

動作確認


ipadのブラウザ上ではこんな感じ。 RaspberryPiZeroの性能の問題から低FPSでカメラを使っているが、Pi3であればもっとぬるぬるの映像が見れる。 

 

↑raspberrypi3 ベッドに固定したカメラ


↑timelapse機能を使うとこんな動画も作れます。

外部プラグイン

外部プラグインを追加することで機能を拡張することができます。OctoPrint設定画面のPluginManagerから管理できます。プラグインはここから探せます。https://plugins.octoprint.org

自分が使ってるプラグイン

OctoPod
 iOSアプリ上からOctoprintを操作できます。進捗率などを通知で知らせてくれます。

BedVisualizer
 オートベッド実装済みの人用。ベッドの傾きを視覚的に表示してくれます。

Navbar Temp
 ナビバーに温度を表示します。自分で追加した温度計を追加で表示することができます。エンクロージャーの温度表示に使用してます。

3Dプリンター スライサーソフトCuraの設定

3Dプリンター Ender-3で印刷する際に使用しているスライサーソフト「Cura」のよく使いそうな設定項目について記載します。
寸法誤差(公差)について

組み立てて使うパーツを印刷すると、プリンターの性能やフィラメントの材質によって寸法の誤差が生じてしまうため、パーツがかみ合わなかったりネジ穴にネジが入らないといった問題が出る。

この場合はCuraの設定で外郭->水平展開(Horizontal Expansion)の値を調整することで寸法を微調整できる。
適用範囲は水平方向(X,Y)のみ
値を大きくし過ぎたり、小さくし過ぎると、造形物の形が変わってしまうので設定値はほどほどに。

Thingverseとかで拾ってきたものを印刷する時は公差考慮して作ってないものがあるので、ネジ穴などが狭い場合は-0.1mmとかに設定して印刷している。

コーミングモード(conbing mode)

オンにすると印刷物内をフィラメント引き戻し無しでノズルが移動するようになるので印刷時間が短縮される。 ただ、引き戻し動作が行われないことで、糸引きが発生しやすくなり、薄い壁など肉薄のモデルでは糸引きが目立つ場合がある。
Curaの印刷プレビューで見てみる。青線はコーミングON時の軌道、薄い青はOFF時の軌道を表している。

ON時のプレビューを見ると外壁部分を通っているのがわかる。引き戻しを行っていないためノズルから若干お漏らししながら移動しているわけだが、漏れ出たフィラメントがうまく接着しないため、ノズルがカーブを曲がる際に造形物内部に付着できず、コーミング開始点からノズル移動方向にかけて直線に糸引きが発生してしまう。

PETGを使用する場合など、糸引きに困っている場合はコーミングをOFFにするか、インフィル内だけ有効にするのが良いと思う。インフィル内だけコーミングすると、外壁付近でのコーミングは発生しないので糸引きはなくなり、インフィル内での引戻・押出時間も省略できるのでオススメ。ちなみにこのモデルの予想印刷時間はコーミングOFFで40分、コーミングONで33分、インフィルのみで35分。

コーミングOFFの時。
インフィルのみON。印刷時間短縮

また、移動距離が長い場合は引戻・押出にする設定も可能。距離の閾値が設定できる。
写真の通り、ノズルの移動軌跡が結構変化するので、結構重要な設定だと思う。
プレビューでノズルの軌跡を確認するのはとっても大事です。