2020年3月20日金曜日

QIDI Tech X-Smart でオーバハングテストをしてみた

概要

今更ではあるのですが QIDI Tech の X-Smart を使ってオーバハングのテストを行ってみました
またオーバハングと冷却の影響についてもテストしてみました

環境

  • QIDI Tech X-Smart (セットアップなどは過去記事を参照してください)

使用したフィラメント

ANYCUBIC 3Dプリンター用 造形 フィラメント pla 高品質 高密度 環境保護 純正材料 【1.75mm】【正味1kg】(plaグレー)

リンクはグレーですがこれの白を使っています

オーバハングテストに使用する .stl ファイル

https://www.thingiverse.com/thing:1564848

ThingVerse で公開されている .stl ファイルを使用します
30度から85度のオーバハングを計測できます

QIDI Print の設定

特に何もしません
Fine のデフォルト値をそのまま使います
積層ピッチやインフィルなどもデフォルトのままです

印刷時間および印刷フィラメント量

  • 印刷時間: およそ 1 時間
  • フィラメント量: 5g

普通に印刷

とりあえず何も気にせず印刷してみます
本体カバーもとりつけて状態です
通常 X-Smart で PLA を使った印刷をする場合、両サイドと上部のカバーは外して印刷します

出来上がりは以下の感じです

問題のオーバハング部分は以下の通りです
少しわかりにくいですが 40 度くらいから少しづつほつれて出てきています
55 度以上になるとかなりわかりやすいほつれになりそれが 75度くらいまで続いています
そして 80 度以降では完全にほつれてしまっています

ファンを追加してより即時冷却できるようにする

次にカバーを外し風通しを良くした後さらにサイドから扇風機を当てて冷却効率をあげます
X-Smart はビルドプレート面も温度を上げてくれるので最初のプリント部分の反り返りがしづらい製品ですが、念の為ビルドプレートにはのりを塗っています

QIDI Print のスライサの設定でファンを使った冷却の設定も変更できますが今回は敢えて物理的に冷却する方法を使ってみました
こういった方法でも硬貨があるのか検証するためです

結果は以下の通りです
正面はほとんど変わりありません
よく見ると若干文字の印字がキレイになっているレベルです

そして問題のオーバハング部分です
これはかなり効果が見られました
75 度くらいまではほぼほつれなしで印刷できているのが確認できます
80 度を超えたあたりからほつれが発生して 85度は目に見えてわかるレベルのほつれになっていました

2 つ比べた結果

右が冷却ファンなし、左が冷却ファンありです
結構違うのが確認できると思います

考察

PLA の即時冷却がオーバハングにどれくらい影響するか確認してみました
効果的にはかなりあるようで 75 度くらいまでは目立ったオーバハングなしで印刷することができました
通常オーバハングは 45 度だと言われているので 75 度にまでサポートなしで印刷でいるのはかなりのアドバンテージだと思います

ただこの条件もフィラメントや 3Dプリンタの種類によってだいぶ左右されると思います
X-Smart はミドルエンドな 3Dプリンタだと認識しているのでハイエンドモデルであればもっと急斜面でも問題ないかもしれません
逆にスペックが下がるようなプリンタであれば即時冷却しても 45 度でほつれが出る可能性もあります
このあたりはやはりご自身のプリンタを使ってテストしてみるしかないかなと思います

あとはフィラメントも多少なりと影響すると思います
PLA の場合は即時冷却しても問題ないですが ABS などはある程度温度が必要なので即時冷却をしてしまうと反り返りの可能性がかなり高くなります
また PLA フィラメント自体の素材も少なからず影響するかなと思っていて今回使用した白フィラメントよりも X-Smart の初期で付属していたオレンジ色のフィラメントのほうがオーバハングしづらかった印象があります

最後に

QIDI Tech X-Smart でオーバハングテストしてみました
即時冷却がかなり効果的だと言うことがわかりよかったです

個人的にはサポートは基本使わない方針なのでオーバハングの角度が上げられるのはモデリング時からかなり余裕を持ってモデリングできるようになると思います
スライサの設定で積層ピッチやインフィル、冷却設定を更にチューニングすれば更にオーバハングしないようなプリント設定にできるかもしれません

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