エクストルーダーノズルを2本に増やしてみた 購入まで

我が家の3Dプリンターは、ALUNARという中国のメーカーのM605という機種を使っています。
安くてプリントベットが比較的大きくて購入したらすぐ届くという条件で購入を決めたのですが、初3Dプリンターだったこともあり購入後に色々買ったことに後悔をしました。一番の不満天はノズルが1本しかないのでフィラメントを換えるたびにノズルを取り外す必要があること。ただし、運用してみて結果フィラメントは1種類(PLA)で異なるノズル幅で出したいというケースが占めることもわかってきました。
ABSも使ってみたのですがあまり好みには合いませんでしたしウッドフィラメントなどの特殊フィラメントは出力条件が繊細すぎるので後回しにすることに決定。

ノズル幅については0.2mmと0.4mmが出力出来れば私としては満足ということもあり、ノズルを2本に増やせないかを真剣に考えてみました。ノズルが2本あれば新しいフィラメントの出力条件だし中などで改良用のパーツを一時的に作りたくなった場合などにも条件だしがすんでいるほう1方のノズルで出力すればいいじゃん!ということもあります。

2本に増加するに当たってまず情報を集めてみたところ、中国製のプリンターはReprapプロジェクトと呼ばれるプロジェクトの成果を自社でモディファイして販売している様子。なので改造に使用するパーツも同プロジェクトの成果物ベースの製品であれば比較的に自己改造が少なくて済みそうだということがわかってきました。

わかったところで複数の国内有名ショッピングサイトで該当キットを物色するもここのパーツレベルでは色々売っていますが2ノズル化改造キットといった具合に改造するのに必要になる部品をセットで販売していることはほとんどないということが判明。
最初は個人輸入するとになると関税やら納期やらが面倒なので避けましたが、3Dプリンターは現状では無税の様子なのと送料さえ負担する気持ちがあるならば速達サービスがあることもあり海外販売サイト、それも3Dプリンターメーカーが多い中国のサイトで探してみました。

探したところ、AliExpress.comにてZONSTERというメーカーさんがA8プリンター用(私のプリンターと大体同構造の他社プリンター)の改造キットを販売しているのを発見。我が家のプリンターに容易に搭載できるか以下のとおり検討。

1.同時駆動軸数
改造前は5軸(X/Y/Z1/Z2/Exthruder)必要なプリンターですが、キットに含まれる制御ボードはX/Y/Z1/Z2 + Extheruderを3本まで制御可能となっていたため問題なし。
さらに、モータードライバーが別基板を制御基板本体に刺すタイプであり且つモータドライバーも容易に単体入手可能という点もポイントが高い!

X軸検討項目
X軸検討項目

2.X軸シャフトに取り付け可能か?
Reprap系のプリンターのX軸構成は上下に1本づつシャフトがあり、リニアガイドで受けているレール上を走るエクストルーダーをタイミングベルト+2相ステッピングモーターで駆動する方式。本改造キットの上下のリニアガイド位置(①)と対応シャフト径(②)、タイミングベルトの規格(③)は記載ありませんでしたがA8対応と記載あるため、我が家のプリンターとAnetA8プリンターを同部分の寸法を比較して判断することにしました。結果なんとなりそうということと、最悪変換ブラケットを自作すればいいなということでOKとしました。

3.コントロールボード検証
キットに付属するコントロール基板はArduinoベースのものの様子。制御ソフトウェアはmarlinとのことです。モータードライバICも取り外し可能なため将来的に静音対策で有名なドライバICに交換することもできそです。marlinであればネット上に資料がたくさんあるのでパラメーター調整や設定変更時も比較的容易に資料が探せそうです。
基板搭載位置については上記動画のように安全性向上改造でも追加基板が発生するため、思い切ってレイアウトを変更する予定ですので寸法については特に気にしない方向。
これらを踏まえても乗せ換え問題なしと判断してよさそうです。

4.フィラメント送り用のモーター追加
改造前はフィラメント送り用のモーター類はヒーターの真上に搭載されており、X軸と一緒に移動しています。
キットには最初から2式のフィラメント送り部の部品が付属しており、どうやら上記の絵のようにZ軸シャフト上部を押さえているアクリルのパーツを交換し片側に1個ずつ取り付ける方式になるようです。交換するアクリルパーツがそのまま現行のプリンターへ取り付けられるかは寸法図が公開されていない関係上不明です。寸法がわからない以上、取り付くか検証しようがありませんので取り付け不可であれば自分でプリンターで出力することとしました。

上記4項目を検証してみましたが、結論としては我が家のプリンターはこのキットを使ってエクストルーダーノズルを2本に増やすことは可能かと思われます。
いろいろ検証はしましたが、金属部品と汎用パーツ(モーター類)が入手できれば樹脂部品はプリンターで出力すれば良いのでここまで細かく検証しなくても良いかもしれません。樹脂パーツが利用できない場合パーツにかかっているコストがもったいないですが送料無料(条件あり)で1万円弱で購入できるため、国内のサイトであちこちから個別に部品を仕入れるより安く済みそうです。

最後に、本キットを購入したところ海外発送でしたので到着まで15-20日程度との事でした。
到着後の組み立て動作確認などについては後日別記事で紹介させていただきたいと思います。

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