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DIY (日曜大工) とものづくり・実験:3 次元印刷 (3D printing)・CAD

3D プリンタのヘッドは高温になるから困難がいろいろある

FDM 方式の 3D プリンタのヘッドは 250℃ 以上の温度になる. いろいろやってみて,その温度に耐える非金属材料は非常にかぎられていることがわかった. また,つかえるサーミスタも限定されるし,いうまでもなく高温のまま分解・くみたてするのは困難だ. だから,トラブルの解決のためにあれこれやっていると,あちこちで困難にぶつかる.

Rostock MAX のヘッドに関して最初にこまったのは,サーミスタを固定する方法とヘッド周辺の配線を絶縁する方法だった. 通常の接着剤は 260℃ 以上の温度にはたえられない. 通常のゴムなどの絶縁材料はやはりその温度ではつかえない. 結局,RTV という特殊なシリコン・ゴムを買う必要があった. しかし,これは Monotaro で入手することができる.

RTV はやわらかいゴムだから,サーミスタを固定するには十分でなかった. そのため,3 回の過熱事故を経験することになってしまった.

Rostock MAX には PTFE という材料でできたチューブがしばしばつかわれているが,これは耐熱温度 260℃ なので,過熱事故をおこすととけてしまう. せめて 300℃ までつかえる材料があれば容易にとけないのだろうが,適切なものがない. さらに温度があがると,ヘッドの上部と下部をつないでいるプラスティック部品までとけてしまう. これらのかわりに金属をつかえばとけることはなくなるが,熱伝導率をさげる必要があるから,こうなっているのだろう.

サーミスタもたいていは 200℃ 以下の温度でしかつかえない. 300℃ 以上でもつかえるものも秋葉原にあったので,修理することができた.

高温になる部分では通常のハンダもつかえないから,ハンダづけもできない. 通常のハンダは融点が 183℃ なので,250℃ になるところではつかえない. 高温ハンダと称するものも売られているが,たいていは 240℃ 以下でとけてしまう. 無鉛ハンダは通常のハンダより融点がたかいが,高温ハンダは逆に無鉛でつくるのはむずかしいようだ. 高温ハンダと称するものには鉛がつかわれている. 鉛をつかってよいのであれば,純粋な鉛の融点は 323℃ なので,それをつかえばよいことになる.

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