独自の 3D プリンタを構築すると、パフォーマンス、デザイン、アップグレード パスを完全に制御できます。ほとんどの DIY ビルドは、フレーム スタイルの選択、部品の調達、構造の組み立て、電子機器の取り付け、ファームウェアの調整という予測可能な順序に従います。このガイドでは、信頼性が高く正確なプリンターを自宅で組み立てることができるように、各手順を説明します。
ただし、始める前に、DIY プリンターには忍耐と基本的なツールのスキルが必要であることに注意してください。初めてのビルドの場合、完全なプロセスには数晩かかることが予想されます。清潔で明るい場所で作業すると、配線エラーや位置ずれを避けることができます。
1) 3D プリンターのデザインを選択する
フレームのデザインによって、安定性、印刷速度、難易度が決まります。ほとんどの初心者は、強度とシンプルさのバランスが取れている Prusa スタイルの i3 レイアウトから始めます。より高度なビルダーは、高速化とより厳密なモーション制御のために CoreXY レイアウトを使用します。
フレーム タイプの比較
Prusa スタイルのフレームは、簡単な組み立てと簡単なメンテナンスに最適です。 CoreXY デザインはより速い動きを提供しますが、正確な位置合わせが必要です。デルタ フレームは素早く動きますが、初心者にとっては複雑なキャリブレーションが難しくなります。
2) 重要な部品を集める
組み立てを始める前に、機械、電気、およびモーションのコンポーネントが必要です。完全な部品リストがあれば、不足しているハードウェアを注文するために製作途中で作業を中断する必要がなくなります。
フレームと構造部品
ほとんどの DIY プリンターは、強度と剛性を高めるためにアルミニウムの押し出し材を使用しています。剛性の高いフレームにより振動が軽減され、すべてのプリントの寸法精度が向上します。
モーション コンポーネント
NEMA 17 ステッピング モーター、ベルト、プーリー、リニア ロッドまたはレール、ベアリングを取り付けます。これらのパーツは、X、Y、Z 軸に沿ったすべての制御された動きを処理します。
押出機とホットエンド
ボーデン押出機とダイレクトドライブ押出機のどちらかを選択します。ボーデン セットアップでは、キャリッジの重量を軽減してより高速な動作を実現し、ダイレクト ドライブ モデルでは柔軟なフィラメントの押出制御を向上させます。
電子機器と配線
一般的なセットアップには、メインボード、ステッパー ドライバー、加熱ベッド、ディスプレイ モジュール、リミット スイッチ、24 ボルト電源が含まれます。配線を整理すると通気性が向上し、トラブルシューティングが容易になります。
ファームウェアとソフトウェア
ほとんどの DIY ビルダーは Marlin または Klipper をフラッシュします。これらのファームウェア パッケージは、動き、温度、安全機能を制御します。選択はパフォーマンスとセットアップの複雑さに影響します。
3) 作業スペースを準備します
頑丈なテーブルを片付け、手動工具を集め、最初の電源投入テストのために換気が行われていることを確認します。この準備により、間違いが減り、敏感な部品が保護されます。
4) フレームを組み立てます
外側の構造から始めて、各角が直角であることを確認します。水平で剛性の高いフレームにより、どの軸にも拘束されません。
モーション システムを取り付けます
モーター、ベルト、アイドラー、リニア レールまたはロッドを取り付けます。適切なベルト張力により、スムーズな移動が保証され、印刷アーチファクトが軽減されます。
ホットエンドとエクストルーダーを取り付けます
エクストルーダー アセンブリをツールヘッドまたはフレームに取り付けます。フィラメントの経路をきれいに配線し、詰まりの原因となる急な曲がりを避けてください。
電子機器を取り付けます
メインボード、電源、ディスプレイを固定します。ケーブル スリーブまたは結束バンドを使用して、配線を安全にグループ化します。
モーターとセンサーを接続する
ステッピングモーター、エンドストップ、サーミスター、および加熱ベッドを配線します。逆動作や誤った温度測定値を防ぐために、コネクタの向きを再確認してください。
電源のセットアップ
電圧スイッチが正しい US 入力 (115 V) に設定されていることを確認してください。ケーブルの偶発的な抜けを防ぐためにストレイン リリーフを追加します。
5) ファームウェアをフラッシュして構成します。
ファームウェア ファイルをダウンロードし、プリンターのベッド サイズ、ステッパーの方向、サーミスターの種類、および押出機の構成の設定を調整します。正しい値を点滅させることで、安定した温度制御と正確な動作が保証されます。
ステップ/mm と動作制限を調整します
機械コンポーネントに合わせて X、Y、Z、および押出機のステップを調整します。適切な調整により、寸法精度と押出フローが向上します。
ベッド レベリングを設定する
手動レベリングかプローブによる自動レベリングかを選択します。 Z オフセットを慎重に設定して、最初の層が削れずに付着していることを確認します。
6) 初期キャリブレーションとテスト
すべての軸をホームに戻し、ホットエンドとベッドを加熱してセンサーが正しく動作することを確認します。研削またはスキップされたステップを聞きます。
キャリブレーション立方体を印刷します
20 mm の立方体では、寸法誤差とバックラッシュが明らかになります。通常、ベルトの張力やステップ/mm を微調整すると、これらの問題は解決します。
温度と冷却を確認する
ホットエンドとベッドの温度が目標と一致していることを確認します。部品の冷却ファンをテストして、糸引きを減らし、オーバーハングを改善します。
7) メンテナンスと安全に関するヒント
ベルトの張力を毎月確認し、リニア ロッドまたはレールに注油し、ノズルを定期的に清掃してください。電気的危険を防ぐために、配線と端子の接続を検査してください。
8) 推定コストと部品調達のヒント
米国では、基本的なアルミニウム押し出し材とエントリーレベルの電子機器を使用した低予算のビルドは約 250 ドルから始まります。ミッドレンジのビルドは、より優れたホットエンドとリニア レールを備えたもので、400 ～ 600 ドルに達します。 CoreXY フレームと高度なコントローラーを備えたプレミアム DIY ビルドは $800 を超えます。
一般的なビルドの問題のトラブルシューティング
新しいビルドでは、軸のバインド、モーターの逆転、サーミスターの誤った読み取り値が頻繁に発生します。短いテストにより、配線ミスや位置ずれした機械部品を迅速に特定できます。
オプションのアップグレードと機能拡張
多くのビルダーは、自動ベッド レベリング プローブ、PEI スプリングスチール ベッド、より静かなステッパー ドライバー、またはリニア レールを追加しています。これらのアップグレードにより、印刷の一貫性とノイズ レベルが向上します。
結論
DIY 3D プリンターをビルドすると、パフォーマンスを調整し、機能をカスタマイズし、時間の経過とともに機能を拡張できます。慎重に組み立てて適切に調整すれば、自分で組み立てたマシンから一貫した高品質のプリントを作成できます。
