9999円以下で作るDIY 3Dプリンターその3

さて、あと残り金額 6,686円以内でステップモーター、電源、アルミフレームや筐体などを調達する必要があります。

まず、ステップモーターがないと話になりません。

 

今回もオリジナルマインドさんで目を皿のようにして選考。もちろん、1000円未満です。前回は、480円の日本電産サーボ 2相ステッピングモータ KH42KM2-802を選択したのですが、今回はそれほどトルクも必要はないので、もっと安いのに注目!

ステッピングモーター___ORIGINALMIND_オリジナルマインド

180円が最安値ですが、ステップ角がわからないので今回は見送り。

注目は、丸型の2つ。35492-1日本サーボ 2相ステッピングモーター KA50HM1-551

これは、ステップ角が0.9度です。安いのはコネクターが無いからだと思います。

もうひとつも同じ系統の 以下。

44624-1

 

日本電産サーボ 2相ステッピングモータ KA50HM1-552

こちらも、ステップ角は0.9度です。こっちはコネクター付き。

ka_pdf 違いは、巻き線の太さにあるようです。前者のほうが抵抗が少なく1.66Vで2A という仕様。静止トルクは同じです。

特性に違いがあり、1/16 ステップで動かしたときのトルクは前者の551 のほうが上です。

ka_pdf (1)

もうこれは、コネクタがないですが280円のにしようかと思います。500円の差額は後半の部品調達に有利になるはずです。コネクタは、直結するなどしてつければいいので5個調達しました。

1,400円+送料680円=2,080円

1つあたり、416円です。

単体だと一番お金が掛かっていますね。猛烈に安いんですが、1万円3Dプリンターの1/5の価格です。4個でもできるかもしれませんが、z軸は、メカ的に2つ使ったほうが良さそうですので。

 

今回の購入は安さで優先でしたが、思いのほか最安値付近のものにステップ角0.9度がありました。

ステップ角は、1.8度より0.9度のほうが細かく回ります。360/0.9=400パルス で、1/16 ステップで設定するので、6400パルスで1回転です。結構細かく制御できそうですね。1.8度の倍の解像度があるということですので、理論上は綺麗に出力するはずです。

 

現在までのパーツ代合計(送料込)

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RAMPS 1.4                                        —–> 436円

Stepper Driver A4988 x 5pcs               —–> 500円

J-head Hotend Extruder Kit For E3D V6 —–> 513円

Mega 2560 R3                                   —–> 872円

RAMPS 1.4 コンパネ (LCD 12864)         —–> 807円

チューブと継ぎ手セット                        —–> 121円

MK8 ドライブギヤ                               —–>   65円

ステップモーター x 5                           —–> 2080円 ★今回買ったもの

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5,394円

残 4,606円

購入・調達予定

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電源

アルミフレーム(D-Slotスロット用)

筐体の構造用 ビールケース大瓶のを検討

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さぁ、あと4600円でどこまでがんばれるでしょうか。現在のところスペック的には、wanhao i3に負けない数値が出ています。

9999円以下で作るDIY 3Dプリンターその2

フィラメントの押し出し機(エクストルーダー)を作るため、ドライブギヤをゲットしました。時間限定で65円だったのでぽちっておきました。

MK8

ボアは、5mm です。MK7 のタイプと、MK8のタイプがありましたが、MK8 にしてみました。ベアリングと組み合わせて、以下のようなものを作ります。ベアリングは以下のは608タイプなので、参考に自作予定です。内径が4mmの継ぎ手は、何にしようか選考中です。これのキーワードは、「4mm BSP Push Fitting」とか「Bowden」です。

Compact_Bowden_Extruder__direct_drive_1_75mm_by_schlotzz_-_Thingiverse

良く探してみると、1Mの PTFEチューブと継ぎ手がセットになったものがありましたので、以下をゲット。

HTB14.TZMpXXXXayXpXXq6xXFXXX8 継ぎ手だけでよければ、以下のようなのものもありました。

HTB1iJ8dOXXXXXaqXFXXq6xXFXXXj

現在までのパーツ代合計(送料込)

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RAMPS 1.4                                        —–> 436円

Stepper Driver A4988 x 5pcs               —–> 500円

J-head Hotend Extruder Kit For E3D V6 —–> 513円

Mega 2560 R3                                   —–> 872円

RAMPS 1.4 コンパネ (LCD 12864)         —–> 807円

Teflonチューブ 1m ( ID2mm OD4mm)   —–>   99円 計上取り消し

チューブと継ぎ手セット                        —–> 121円 ★今回買ったもの

MK8 ドライブギヤ                               —–>   65円 ★今回買ったもの

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3,314円

残 6,686円

 

購入・調達予定

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ステップモーター(ただいま、選考中。280円のにしようかと)

電源

アルミフレーム(D-Slotスロット用)

筐体の構造用 ビールケース大瓶のを検討

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ベアリングは溝があるタイプの625 を使う予定。価格はまだ計上していません。スプリングは、自作か買うか迷い中。

 

ビールケースは大瓶のがサイズ的によさそうです。450mm x 350mm x 300mm (横・縦・高)

酒屋さんで、250円くらいで売ってくれるようで候補にしています。オフロードバイクのメンテ用に使っていますが、今回は3Dプリンターの筐体用に、中をくりぬいて使ってみようかと。バイク乗せても大丈夫なので、くりぬいても結構丈夫なはずです。

beercase

どうやって使うかは、別途検討するとして、これでスロット用のアルミフレームだけであとはケースに付けるパーツを作ればコスト削減です。

9999円以下で、3Dプリンターを自作するプロジェクト

激安な3Dプリンターは、検索すると 8100円というのがあるようです。101Hero というのがKickStarter であります。

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普通に安いパーツを寄せ集めて作るだけでも、前回試算したときには1万円以下で作れるんじゃないかと思いました。そこで、現在 CNC ルータを作っていますが、その後のプロジェクトとして、「世界1激安で高品質な3Dプリンターを自作する」「9999円以内で作るDIY 3Dプリンター」ってのをやってみたいと思います。

 

とにかく1台3Dプリンターさえあれば、CNC は自作でき、プロッターやレーザーカッターの結合パーツも作れます。

CNC ルータ、レーザーカッター、プロッター、3D プリンターのどれを最初に買うとしたら、迷わず3Dプリンターで、あとのは自作するという道が開けます。たぶん、DIYな方に一番必要なマシンだと思います。実際、簡単にパーツが作れるので面白いんですよね。

 

自分が買うときは、中華の安い3Dプリンターを検討していたのですが2万ちょいしたのと、組み立てるのが面倒だったので、結局、スチール製と半組み立て済みというのに引かれて、Wanhao i3 を買ったのですが、価格は約4万ちょい。

 

もうすこし、お手軽に手が出せるようなの価格帯のモノがあって、自作の前例みたいなのがあればこれから購入、またはDIYしてみようとしている人の背中を押せるんじゃないかと思い、このプロジェクトをはじめてみようと思います。

 

できれば、組み立て済みも販売して、組み立ての詳細説明なWEBなんかがあればより手が出しやすいかもしれません。

 

3Dプリンターは、CNCよりもXYZ軸の剛性は低くて良いので、自作しやすく、そしてXYZ軸(ステップモーターを含めて)と筐体が全体コストの半部以上を占めます。ので、アイデア次第では安く、高品質なものも作れるのではと。

制御ボードは、汎用品の RAMPS(ステップモータドライバ x 5) + Mega 2560 R3 + LCDで、これの合計は約2700円ほどです。

 

XYZ 軸を作るのに必要なメカ部分とステップモーターを中古で用意することで、かなりお値打ちに作れるはずで、まずは自分用にもう一台、作ってみようと思っています。

 

コンセプトや仕様はまとめると以下な感じですかね。

・安い(目標1万以下)

・中華の半組み立てな、wanhao i3 程度の品質が出せる。可能であればもっと品質良く。

・PLAだけで良しとして、ヒートベットはオプション(800円)

・ステップモーターは中古を使う

・corexy 機構

・xyzの稼動部は、D-Slot予定

・造形エリアは、200mm x 200mm x 200mm

・押し出し機は、稼動軸分離式

・ヒートヘッド(ホットエンド)は、V6 Typeで、E3Dの clone

・LCDは、LCD2004 か、コストが許すならLCD 12864(大きいやつ)

 

ということで、とりあえず以下の6点をゲット。3,227円

1pcs-RAMPS-1-4-3D-printer-control-panel-printer-Control-Reprap-MendelPrusa 5Pcs-Reprap-Stepper-Driver-A4988-Stepper-Motor-Driver-Module-Heat-Sink A4988-Stepper-Driver-Heatsink-For-Reprap-3D-Printer-1 HTB1hA9BPFXXXXXyapXXq6xXFXXX5 HTB1MwyLNVXXXXXNXXXXq6xXFXXXV HTB1QzNeJpXXXXahXXXXq6xXFXXXv HTB1xp5DPFXXXXcEaXXXq6xXFXXXT 1M-PTFE-Tube-Teflon-PiPe-to-J-head-hotend-RepRap-Rostock-Bowden-Extruderfor-E3D-V5-V6

 

現在までのパーツ代合計(送料込)

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RAMPS 1.4                                        —–> 436円

Stepper Driver A4988 x 5pcs               —–> 500円

J-head Hotend Extruder Kit For E3D V6 —–> 513円

Mega 2560 R3                                   —–> 872円

RAMPS 1.4 コンパネ (LCD 12864)         —–> 807円

Teflonチューブ 1m ( ID2mm OD4mm)   —–>   99円

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3,227円

残 6,773円

 

安いパーツでも、寄せ集めればそれなりに値段はしますね。

RAMPS は、Kit とバラでどちらが安いか、あれこれ見ていましたが、バラのほうがお値打ちでした。Mega 2560は裏が白くてこれは旧タイプの純正品じゃないかと思いますが、来てみないとわかりません。LCDは、小さなタイプ2004 LCD のもあるんですが、値段は変わらないので大きなタイプのにしてみました。

RAMPSとMega 2560 基板以外だと、MELZI という基板があります。これは、Wiki によれば、チップにATMEGA1284Pがのって、ステップモータドライバ(A4988)も4つ載っているオールインワンボードです。wanhao i3 の基板もこれですので、当初検討していましたが、1830円が最安値で、基板のパーツが壊れても単体で交換が可能な RAMPS と MEGAの組み合わせにしました。

 

ホットエンドは、E3D V6 タイプのクローン品ですが、ファンも付いて一式のセットです。ノズル径は、0.4mm の E3d M6 のノズルのようです。今使っているノズルとは先が尖っていて、少し形状が違います。稼動軸上に押し出し機を載せない構造にしますので、より小さなステップモータでXY軸が動かせるのではと考えています。

 

残り6700円で、電源、ステップモーターと筐体と押し出し機などを作る感じです。余れば、ヒートベッドも考えてみたいと思います。

ざっと、試算しますと以下です。

・電源12V 15A~20A・・・1500円くらい

・ステップモータ4つか、5つ・・・オリジナルマインドさんで予定 380円 x 5 + 送料(680円)=2580円

これで約4000円なのであと、2700円以内で筐体です。

・D-SLOT 5つ(ベアリング+ボルトナット)約1000円

・1700円で筐体アルミフレーム

・GT2 ベルト 6mm 5m 550円とかプーリーとか。リミットスイッチやファン

 

結構ぎりぎりか、オーバーしそうですね。筐体の作り方と、ステップモーターの数がキーポイントになりそうです。

Z軸のモータを1つで、うまく稼動させる方法を考えないといけなさそうです。電源はヒートベットを無視すればもっと小さくてもいけそうです。D-SLOTは、XY軸に最低3つ、Z軸に2つで5つ。ここに使うアルミフレームは最低5本。

筐体はキューブ方にするのであれば、6面分の板材。

 

以下のような構造も悪くないかもです。これはデュアルヘッドですね。今回はコストの関係でデュアル化はしませんが、いつか2つあるのも、作ってみたいです。

3dprinter

リニアガイドが来ましたが、、、

150mmのリニアガイドがアリエクから到着しました。

買ったのは、150mm のレールにMGN9Cのコマが1つ付いたものと、追加のMGN9Cのコマです。

S20170222_001

黒いのは保護のプラスティックで、追加のもの。

S20170222_002

MGN9Cのサイズは同じなんですが、左側のレールに付けてみようとしますが、はまりません。ボールベアリングが1つ、2つ飛んで危うくなくすところでした。

S20170222_003

もともと付いていたのをはずしてみると、なにやらいやな予感が。

S20170222_004

これは、レールについていたもの。

S20170222_005

そしてこっちが、追加のもの。・・・・・・

S20170222_006

横に見比べてみると、なんと玉の大きさが違います!!!!!どーゆーことよ!

S20170222_009

なのでこの溝にはまらなかったようです。MGN9Cは規格品じゃないのですか? 仕様にベアリングの玉の大きさは記載されていませんでしたが、、、まさか、ショップによってこんな差があるとは、、、、

S20170222_010

レールの切削面はこんな感じ。

S20170222_011

これがレールについていた、小さなベアリングのほう。

S20170222_012

こっちが追加のコマで、ベアリングの玉は大きいほうです。こっちのほうが玉の輝きはありますね。

 

違うショップでそれぞれ購入したのですが、それぞれのショップで玉の大きさが違うなんて。再度書きますが、MGN9Cは規格品じゃないのですか?ちょっとムカつきました。最近、ベアリング関係、粗悪なものもあってはずれを引くことがおおかったもので。

 

まぁ、気を長くして待ちますか。製品の違いのノウハウが貯まり、経験値は確実にアップしました。次回こういう組み合わせのものを買うときは1つのショップから買う事にします。

 

ということで、大きな玉の追加でコマだけ買ったショップのほうがクオリティーがいいので、こっちで150mm のレール+1つMGN9C付属したものを2本、ムカついた勢いで、追加購入。2320円也。もともとより、こっちで買ったほうが安かったですね。

 

ということで、みなさまもご注意を。追加のコマを買うときは同じショップから買いましょう。MGN9Cは玉の大きさが違うのがあるようです。

 

すべりは、感動する感じではなかったです。中国製のほかのベアリングの中級品のような感じのすべり具合。

あと、400mm くらいのものでも、2000円で追加コマを発注しても690円です。3Dプリンターをリニアガイドで作るという構想も悪くないかもしれませんね。これを安いと感じるか、どうかによりますが。

 

あ、そうそう、追加で買ったショップは以下です。

https://www.aliexpress.com/store/330447/search?origin=y&SearchText=MGN9

 

さ、寝ますか。

corexy のベルトの通し方に迷う

先々週から、corexy のベルトの通し方に迷っています。

まだ、プーリーやベルトは駆り置きです。

D-SlotV2_coreXY

現在の有力候補はこれ。わかりやすいように、ベルトだけ抜き出すと

D-SlotV2_coreXY 5

上から見ると、まぁ揃っていますが、

D-SlotV2_coreXY 2

中央のY軸のシャフトが邪魔して、結合地点を少しずらす必要がありました。

D-SlotV2_coreXY 3

動かしてみないとわかりませんが、これでいいのでしょうかね。この赤いベルトが出ているモーター側のベルトが上下10mm程度の高低差があります。

D-SlotV2_coreXY 4

ベルトテンショナーも考えないといけませんね。

D-SlotV2_coreXY 6

この位置でいいということにして、ブラケットを作りますか。おんなじところを考えていて、飽きました。もう少しで、この闇から抜け出せそうです。

 

早くスピンドルに行って、モーターを動かしながらZ軸と合わせて考えてみたいです。

スプールホルダー完成

608 のベアリングを4つ使ったスプールホルダーを作ってみました。

IMGP1243

まずは、1セット。

IMGP1244

ミスミのマスキングテープも問題なさそうです。

IMGP1245

608 のベアリングプーリーはサイズが小さかったようで、少し削ったのですが無理やりはめたら割れてしまいました。

p_

直径は、22mm なんですが内径は少し縮小するので、22.6mm くらいでちょうどいいです。ということで、これはデータを作り直し。

IMGP1249

少し圧入する感じでちょうど良くはまりました。色は白にしてみました。

IMGP1248

ベアリングの軸受け部分も少し大きいので、バーナーで少しだけあぶり入れました。

IMGP1250

片側は、ワッシャーを入れてあります。

IMGP1253

挟み込む部分を微妙に削り、装着。

IMGP1252

いい感じに転がります。これはいいですね。

 

リサイズしたプーリーは以下にアップしておきました。

Spool_Holder_608_Bearing_by_junkhack_-_Thingiverse