ヒートブロックに風があたらないホットエンドカバー(ファンカバー/ファンシュラウド)をFreeCADで作る【3Dプリンタ TRONXY XY-2 PRO】

タイトル
FreeCADで3Dプリンタのホットエンドカバーを作ってみました。ファンの風がヒートブロックへ当たらないようにしました。

TRONXY XY-2 PROのホットエンドをメンテナンスする時に気になっていた事があります。ヒートシンクを冷やす風がヒートブロックにもあたっていると。ヒートシンクを冷やすのは当然として、ヒートブロックは冷やしちゃダメでしょ。
で、今回気になっていたファンの位置を変えるためにホットエンドカバーをFreeCADで作りました。

ヒートブロックとヒートシンクの間に壁を設けます。
ついでにブロアファンを逆向きに取り付けてヒートシンク側から吸気するようにしました。ヒートシンクの熱を奪いやすくなるんじゃないかという目論見です。

FreeCADでホットエンドカバーを作るには既存のパーツのネジの位置を3次元座標としておこさなくてはなりません。重要なのはZ軸センサーの位置です。X軸キャリッジへ取り付けるネジ穴を基準にZ軸センサーのネジ穴の位置を実測します。数ミリの誤差は許容できるでしょう。その他ファンのネジ穴位置は大雑把でいいです。もちろんファンの形状と合っていなくてはなりません。ファンの寸法は検索すればわかるでしょう。

FreeCADなど3D CADでこういった部品を作る時は既製品のダミーモデルを最初に作ると良いでしょう。外形と固定用ネジ穴の位置がわかるモデルで十分です。汎用部品なら既に誰かが作って公開してくれているでしょう。
今回はこちらのモデルを使わせて頂きました。
FreeCADで穴位置をかえては3Dプリンタでプリントしサイズと位置を確認する作業を10回ほどやってできたのがこちらのモデルです。
ファンシュラウドモデル
STLデータを公開しておきます。
Hotend Cover (Fan Shroud) for TRONXY XY-2 PRO
Like と Post a Make があると嬉しいです。

ネジ穴位置確認のためセンサーとファンを外してプリントしたモデルに取り付けました。元に戻すのは面倒なので仮組みのホットエンドカバーでプリントすると、当然ながら温度条件がガラッと変わってしまいきれいにプリントできなくなりました。ノズル温度を5℃くらい低くするとなんとかなる感じ。
PETGを使ったので糸引きがひどくサポートと絡みまくってサポートがとれなくなります。
スライス条件がわからずプリントした

ネジ穴の位置が決まったらねじれやすい所を補強して設計終わり。
ABSの方がノズルの熱で変形しなさそうだけどだんだんと縮んでくるのが嫌。ヒーターの近くで使うからナイロンを使いたいけどABSよりめんどくさそうだし。

ホットエンドカバーを組み替えたらノズルのPID制御パラメータを再設定します。PIDの自動調整をします。

しかしノズル温度が安定しません。数℃ですが上下します。以前は発振パターンが出て困りましたが、今回はノイズのように温度が変わります。
ノズル温度があばれる
これは何が原因なのだろう? プリントしていると更にあばれます。温度センサーのケーブルが振動してノイズを拾っているのかと思い手で揺らしますが温度は安定しています。

しばらく様子を見ます。
ABSなどブロアファンを止めていても造形物に風が当たっちゃうんじゃないか? シリコンカバーはもういらないのか?とか、いろいろ考える事があります。試さないと判らない!だから、試してみた方はぜひコメントください。でも、フィラメントの今までのスライス条件がすべて使えなくなるのでご注意を!

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