スロートを冷却するフィンのことです。
今回は、フル手探り加工になったので、CNCは出演しません。
主演 ジグソーさん、ボール盤さん、に加え、
電動ドリル、ベンチグラインダー、リーマ、金切狭、タップ、ダイス、棒ヤスリ...
試行錯誤を完全網羅したのでいつもより更に長～い記録となっております^^;
前回の「3Dプリンタ その41」で新しい総アルミのキャリッジに
無事、載せ換えが成功して一安心した所であります＼(^o^)／
50% OFFだったけど、曰く付き、茶箱のSUNLU PLA ORANGE使いました。
これは、リトラクトがないので、キレイにできるんです。
上の穴の両側の層がスカスカになってしまうのでした。
マーティーはまだスライサのパラメータについて疎いのです。
マウントを総アルミにしてスロートの放熱が良くなるのも狙ってたけど
その効果をどうやって確認しようかと思ってたのですが、
MTさんより「普通は、スロート冷却不足で起きる症状だけど、
茶箱SUNLUは、化粧箱SUNLUよりも出易い」
とのコメントをいただいて、
ここが改善するか確認すればいいんだ！とわかり、
おっ！上の穴の左側はスカスカがかなり減って改善してる感じ^^;
右側が改造後の今回のプリント。
穴の左の細い所は大差ないけど、右側は改善してるっぽいです。
左側がオリジナルで５mm厚のアルミです。
右の改造版は同じ厚みのアルミで数倍の大きさになっています。
でもスロートとの接触面積が小さいので、冷却性能がさほど改善してないのかな？
で、スロートの冷却性能を上げる改造をしたくなったわけであります。
「みら太な日々」さんの「自作3Dプリンタ（大）」の記事でも使われてます。
かっこいいし、いつもポチろうかと悩むのですが、
マーティーのGeeetech i3 Pro Bに取り付けるには
口の形状が全く異なっているので、躊躇しおりました。
これ全体ではホットエンドと呼ぶみたいですね～
フィン部の名前がわからないので、
表題は「スロート・ラジエータ」にしてます^^;
US$ 4.74（5% OFF、送料無料）
ヒーター、センサー付きだし、なかなかお手頃価格なんですよね～
これは、もう自作るしかないな～
この写真では、ノズルにいくほどフィンの軸が太くなってます。
熱伝導的に何か意味があるのだろうか？
単にヒートブロックと結合するネジ穴（右側）で太くなってるだけのようです。
だいぶ店の中をうろついて
第１候補は、この「エア配管継ぎ手」 税込275円
外形Φ７なので、中にM6のネジ建てると、外壁の厚みがギリギリかな～
フィンと軸はハンダ付けでいいでしょう！
0.5mm厚 50 x 100mm 税込 170円
どれも内穴がＭ６です。
M6のネジを建てるには下穴Φ5に広げなくてはなりません。
マーティーのCNC2418で広げるのはまず無理でしょう。
ボール盤にどうやって垂直に取り付けようかな～
などと色々考え事しながら、まずは、先の方を使って練習です。
外側にM7、内側にM6とかできないかな～と
外側にM7ダイスでネジ山作って
ここにＭ７ナットをつければ、垂直に立て易いかな？などと悩み、
ボール盤で内径4mmを5mmに広げて、M6タップ建ててみましたが
案の定、途中でボキッ！(T_T)
まあ、加工の練習です^^;
まだまだ修行が足りません(-_-;)
使うのは、中央部分なのでちょっと遊んだだけです。
いつかこの経験は役に立つことでしょう^^;
継手の中央部分も内径は4mmなのでM6タップの下穴は5mmに広げます。
先の練習の成果で、こんな感じで何とか垂直に固定しております。
思ったよりまともに前後左右垂直にできました。
赤いペンチはネジザウルスです。
何とか垂直に掘れたようです。
アルミに比べてモロイようで螺旋状の切り屑にはならず、小さな粒状です。
ん～ん、ちょっと偏心してますね～(T_T)
外側は7mm径のまま使う予定です。
M6雄ネジを実測すると外形6mm
エア配管継手の外形は、7mmなので偏心してなくても
壁の厚みは0.5mmしか取れません、大丈夫かな～
旋盤があれば、一発なんでしょうが...
真鍮は、やはりモロイ感じで粘りが少ないので加工し易いです。
M6ボルトが20mm入るので、軸用としては、これでいいでしょう。
マウント用のナット（左側）まで１６mmあれば大丈夫です。
Fusion360で設計します。
ノズルの部分は、ThingiverseのここのSTLファイルを使わせていただきます。
見るほどに寂しくなってきます。
以前はここに3DタッチセンサーやIRレベルセンサーを付けてて
隠れて見えなかったので寂しさに気づかなかったのです。
0.5mm厚の真鍮板で作る予定です。
先に作った軸部分は、適当な長さにカットするだけ
M6ネジにしてるので、そのままねじ込めますが、円筒なのでねじ込み難いな～
こうなると更にねじ込み難いな～
が、それより、一番上のナットがどうも気にいりません。
一番上のフィンはいらんかな～
ふと、熱伝導はアルミや銅に比べてどうなんだろう？と気になってきました。
ここに色んな金属の熱伝導率が詳しく載ってました。
参考になりそうなのだけ抜粋させていただきましたm(_ _)m
眺めると、ありゃ～黄銅はかなり低いですね～(T_T)
銅は純銅じゃなくてもアルミの２倍近くあるんだ！
チタンのノズルは温まり難いのかな～？
単位［W/m K］@20℃ 1気圧
・銀：４１８
・純銅：３８６
・銅（普通商品）：３７２
・アルミニウム：２０４
・黄銅（赤）9Sn 6Zn：６０
・七三黄銅（30Sn）：９９
・純鉄：６７
・すず：６４
・はんだ（50Sn）：４９
・チタン：１７
銅への気持ちは募るばかり^^;
是が非でも銅で作りたくなりました！
そういえば、壊れたエアコン分解した時の銅管が倉庫にあったぞ！
見た目、高圧用の小径の管がちょうど良さそうです。
内径：４.５mm
中にＭ６タップ建てると、直径で0.5mmの差なので
壁の厚みが0.25mm！薄すぎだ～
いくらなんでも手探りタップでは無理でしょう。
残念だがボツですね～(T_T)
銅の角棒があったぞ！
モノタロウさんのここの「ノーブランド・タフピッチ銅 四角棒」
Cu(銅)/99.90以上
10mm角、300mm 1390円（税別）のです。
連鎖的に記憶が蘇ります。
なにせブログを始める前のことでして^^;
0.5mm厚 100 x 365mmって書いてあるけど、
どうみても上の300mmの角棒より短いです。
使ったんだろうけど、何に使ったか思い出せな～い(T_T)
早速、Fusion360で再設計！
フィンの隙間は２mm弱です。
ナット代わりにすれば、10mmスパナが使えるというわけです(^_^)v
長さ１３.５mmになりました。
できるだけ、直角に切りたいな～
どうやって切ろうか？
ドリルのチャックに挟んで回転させながら切れないかな～
モノタロウさんで買ったΦ１３まで噛めるドリルチャックに
10mmの角棒が丁度入りました。
が、３本チャックに角棒を挟むのは厳しいな～
１箇所だけスペーサー板を入れればできるんじゃないかな？
ちょっとFusion360で描いてみると、0.78mmの板になります。
爪の一箇所に板（緑の）を入れれば、爪が均等に当たるハズです。
落ち着いて考えるとこの作戦は破綻してるのですが
この時のマーティーは全く気づいておらず、更に進みます(-_-;)
金敷の上で金槌で叩いて伸ばします。
0.4mm位になったからいいでしょう！
この作業で人差し指の指紋が平らになり
スマホの指紋認証が通らなくなりました(-_-;)
今後もこの銅の角棒をカットすることがあるので、この際と頑張ってます。
さて、チャックを締めてみると、ダメだ～角棒が傾きました(T_T)
お話になりません。
今更気づいてガックリ＿|￣|○
かなり無駄な時間を過ごしてしまいました。
でも、軟鋼厚板用のブレードは、2.5～6mmになってるし
無理かな～
まさかの手ノコはやりたくないし...
ちょっと装着してみると、ブレードが最も引っ込んだ時で、12mm程あります！
またガイド板取り付けるのに、しこたま苦労して
10mmのアルミ板も投入して
最も引っ込んだ状態でも、ブレードが部材から出てます！
果たして10mmもの銅棒が切れるのだろうか？
じわじわとブレードを近づけていくと、お～っ！切れる切れる(・o・)
初めての銅カットなので、ちまちまと数十分は覚悟していたのですが、
ものの30秒もかからず切れてしまいました！
カット直後、この上に持ち上げる位なら素手で掴める程度の発熱、
というかそれだけ銅の熱伝導率が高く、残った方に熱が逃げたんでしょう。
ケガキ線にもほぼドンピシャに切れました(^_^)
またもやジグソーの凄さを実感であります。
首の皮一枚の残りは、棒ヤスリで削りました。
今は、PST800PELってのにマイナーチェンジしてるみたいです。
昔は高かったのに、執筆時点では１万円切ってますね～^^;
この前ポチった筋毛引き「マークスクレーパー」ってやつを使いたいのですが
まだ発送もされてません(T_T)
US$ 2.75（25% OFF、送料 $0.21）
仕方ないので、本家の筋毛引き、木工用ですが
裏側。
鋼鉄の歯なので、銅にケガキ入れれました。
原始的構造なので調整がとてもやり難いのです。
筋毛引きを凡そ5mmに調整して、
各辺からケガキを入れれば、２本線でほぼ中央が分かります。
仕方ないので、本家の筋毛引き、木工用ですが
鋼鉄の歯なので、銅にケガキ入れれました。
原始的構造なので調整がとてもやり難いのです。
左がジグソーでカットした面、右は端面なので少し黒ずんでます。
まあこんなもんでしょう！
実は裏側はちと失敗しております(-_-;)
ボール盤でどうにかセンターを合わせて
ちょっと魔が差してハンドルを多めに回したら、ボキッ！
ドリルビットが折れました(´-﹏-`；)
折れたビットの飛び出しが少なすぎて掴めず(T_T)
こうゆうこともあろうかと
切り出しのガイドを付けたままにしておりました^^;
この前、８mmドリル使った時に
ボール盤の回転数を落としてたのに気づいてベルトを掛け直して
小さい径向けの最高速にします。
ちょっと削っては微妙に戻し
ある程度掘ったら、ドリルを穴から全部出して切り屑を排出します。
まさにFusion360 CAMのドリルの［チップ切断-部分退避］の要領です。
2mmドリルでの穴開けは無事に終わりました。
ちょっと穴開けてみて、センターズレはなさそうです。
ベルトを掛け変えて一段低速にします。
ちゃんとセンターいってそうです(^o^)
途中休憩も入れて、約５０分の作業です。
まあ許容範囲でしょう^^;
深いので最後の方はかなり硬いです。
また折れるといけないので、ゆっくりやります。
･･･無事ネジ山が貫通です！
旋盤があると簡単にできるのでしょうが...
M6ボルトを入れて、ドリルチャックに挟んで回して加工するしかないでしょう。
丸頭のM6ボルトをねじ込んで、根本をナットで固定して
ドリルのチャックに固定するとボルトのネジ山が潰れそうだな～
そうだ、これを使おう！
部材を本体から外すせば、なんとかなるでしょう！
このベンチグラインダーで角棒を丸くしていきます。
いいんじゃないでしょうか(^_^)v
バリは棒ヤスリでシコシコ削って整えました。
ボルトのネジ山がチャックで潰れてる可能性が高いので
念の為、ダイスで整えてから、銅パーツを外します。
マーティーとしては、ほぼ完璧であります＼(^o^)／
円形フィンの大きさは、全部同じでいいのかな～？
ちょっと検索していると
こんなものが出てきました！
左上に「あなたも好きかも」って、
えっ！何だこれ！今作ってるのとそっくりだぞ(-_-;)
なぜ今の今まで引っ掛かってこなかったんだろう？
US$ 0.92（送料 $1.67）
これに至っては
直径30mm、厚み1.5mm、M6になってます。
今作ろうとしているものとドンピシャです(-_-;)
厚み1.5mmと書いてありますが、写真から判断して
たぶん、円盤部が1.5mm、スペーサー部も1.5mmのようです。
1枚の高さ3mmじゃないかな？
US$ 0.66（30% OFF）7個まで送料無料ですね～これはポチッ！^^;
ちなみに８個にすると、いきなり送料$3.72になります。
もう一つ気になるのがこれ！
Copper Nozzle 0.4の方で US$ 4.16（OFF）$2.35
作る前に見つけていたら確実にポチってたのですが
ん～ん、どうしようかな～
この様なパーツに別れています。
スロートにナットがついてないけど
ヒートブロックへ固くねじ込むにはどうするんだろう？
フィン（ラジエータ）は一体物のようで
イモネジで固定するようになっています。
Geeetech i3 Pro Bオリジナルより5～6mm長くなるようです。
US$ 3.34（送料 $2.35）
スロートも別売りしてます。
US$ 0.61（送料 2.35）
最初のノズル＆ヒートブロック付きのが安上がりのようです。
作る前に知ってたら迷わずポチって
ブログはあっという間に終わってたことでしょう^^;
一瞬、加工を続ける気力がなくなりかけましたが
いや、銅の方が性能がいいはず！
熱伝導率が２倍なので、アルミフィンの２倍の効果がでるかも？
対抗心を燃やして、先に進むことにします。
Fusion360で銅板カット用の図面を描いて～
穴径は、９.５mmなのですが、
軸に合わせて微調したいので、８mmのドリル使います。
6～9mmドリルだと900／1000rpm（50／60Hz）とあるのです。
3mmドリルだと最高速の2500／3000rpm（50／60Hz）です。
多少のセンターズレは見ないことにして、
裏に銅板：0.5mmまでと載ってました。
こんなにバリがあるのです。
いい感じに軸に入ります。
なかなか良さそうです(*^_^*)
５枚使うのですが１枚は予備ってことで。
フラックスは、これ。
いつどこで買ったか覚えてないのですが
袋に密閉して保存しておかないと、干乾びて固まります。
この時ATmega328P-AUを交換して以来の登場です。
その後、ビニール袋二重で保管してたので
幸い、表面を突くと、中は固まってなく、まだ使えそうです。
軸の周りにもクリームはんだを塗ります。
電子炊飯器だったかを分解して取ってたやつです。
３ x 4 ＝ 12個です。
一応、瞬間接着剤で付けてます。
が、５枚の予定なのですが、もう載せれません(T_T)
隙間用のアルミ片、ペンチで整形してたのですが、若干の反りが悪さして
隙間が予定の2mmより大きくなってたのです(-_-;)
早くやりたいな～ まあ、４枚でもいいかなと(-_-;)
この「プリンス ガストーチ GT-3000S」小型のバーナーでやります。
ガスライター用のブタンガスを充填して使えます。
測ったことないですが１３００℃までいけるとのこと。
「一気にハンダ付け作戦」は、見事に失敗＿|￣|○
先を急いでた上に、ショックで写真撮り忘れ(´-﹏-`；)
気を取り直して１枚ずつハンダ付けすることにします。
一度、炙ってるのでフィンの表面が酸化して変色しています。
クリームはんだを付けてバーナーで炙って１枚目のハンダ付け終わりました。
ハンダ線の輪っかを作って
実はリビングのテーブルでやってます^^;
シリコンマットに外壁材の欠片を２枚
その上にセラミックの耐火ボードを置いて、部材を載せてます。
まあ、キレイとはいい難いですが...
真横から
フィンが不揃いですが、フル手加工なので、こんなもんでしょう！
キレイに磨きます。
磨いております。
このサーマルグリースを塗っておくことにします。
熱抵抗：0.225℃／Wだそうです。
US$ 0.43（57% OFF、送料 $0.68）10g入
後で知ってポチりましたが、
HY710ってやつの方が、熱抵抗：0.067℃／W でグッと低いのでした。
US$ 1.49（24% OFF、送料 $0.18）20g入
HY710は、まだ発送もされてないので、HY510を塗ります。
Fusion360のモデルとほぼ同じにできました！
長い道のりでした...
フィンの径を1mmでも大きくしてたら当たってたとこでした。
予定通り装着完了であります(^O^)
エクストルーダーも載せました。
ん～ん、いい感じです。
性能が楽しみです、ワクワクしてきました。
茶箱SUNLU PLA オレンジです。
このパーツ使わないんですが、改造前後であのスカスカを比較したいので^^;
何これ！スカスカが全く見あたりません。
ノズルをOFFせず、冷えないようにして、もう１個プリントしましたが、
スカスカは発生せずキレイにできました！
以下、並びは全てこの順です。
左：Geeetech i3 Pro Bオリジナル
中：アルミマウント改造
右：アルミマウント改造 ＆ スロート・ラジエータ追加
上の穴の左サイドのスカスカが治ってます。
上側の長穴の両側で大きな差が出ています。
スカスカの具合がよくわかります。
中央と右は、均一なレイヤーになってるようです。
これは、マウントの剛性が上がり振動が減ったのかも？
或いは、元のスライドブッシュのガタツキが大きかったのかも？
これは、たぶんリトラクト量の調整で改善できるじゃないかと思われます。
スロートの冷却がいいとこんなに効果があるとは＼(^o^)／
何だかどんなフィラメントでも来い！って強気な気分であります^^;
そろそろTPUに挑戦かな？
最後に改めてこれ見ると、これの性能はいいんだろうな～
ファンを付けたくなってきますね～^^;
金属板と一緒にヤスリで削った人差し指の指紋はなかなか復活せず
未だスマホの指紋認証は、通りません(-_-;)
指紋を削ったは指の端だけなのですが、
スマホの指紋認証が意外と厳格なのに驚きです。
0 件のコメント:
コメントを投稿