KP3SでMIXホットエンドを使ってフィラメントを混ぜてみました(組立編)

こんにちは！
kingroon KP3Sにて、別の色や異なる種類のフィラメントを混ぜたり、切り替えてプリントすることが可能なMIXホットエンドを使う事ができたので、私がやった事をこちらに書いていきたいと思います。

長くなりそうなので、組立編、klipper設定編、スライス設定編と分けて公開するつもりです。

元々、私の手元にあるKP3Sにはこの作業を行う前からBLTouchや外部MOSFETの設置等、多少の手が加えてあり、1から組む場合には参考にならないかもしれませんが、何かのお役に立てれば幸いです。

※2023/06/27追記
一番下に、klipper設定編へのリンクを追加しました。

使用したBIGTREETECH MIXホットエンド

全体の大まかな流れ

まず部品を調達して、それをKP3Sのボードに追加、接続し、プリントしたパーツと組合せてKP3Sに設置しました。
エクストルーダーを2つにするため、ステッピングモーターを増やしました。
ファームウエアに関しては、標準ファームだと動かせない部分があり、klipperを導入しました。
その後、superslicerで作成したgcodeを使用して、プリントする…という流れです。

やったこと、さらに詳細

●モーターを追加するため、モータードライバーTMC2225をボードに追加。
●追加したドライバの出力電流を既存のドライバに合わせた。
●モーター用配線をボードとモーターに接続。
●エクストルーダー用のパーツをプリントし、モーター、ギアと組み合わせた。
●マウンタをプリントし、上記のエクストルーダーx2、MIXホットエンド、5015ファン、BLTouchと組み合わせてハード部分完成。
●klipper導入。
●klipperのcfgファイルをMIXホットエンドに合うように修正。
●フィラメントをミックス、切り替え出来るようにklipperマクロを作成。
●superslicerを使用し、MIXホットエンドで使用出来るよう設定変更し、スライスした。

調達した部品

ほぼAliexpressです。

BIGTREETECH MIXホットエンド

https://a.aliexpress.com/_mOXT2de

モータードライバ　TMC2225

0.39US $ 92% OFF|A4988 Drv8825 Stepper Motor Driver Expansion | Drv8825 8825 Stepper Motor Driver - Motor Driver - Aliexpress

ステッピングモーターｘ2個

https://a.aliexpress.com/_mLZkqVm

V6ホットエンド用サーミスタ

https://a.aliexpress.com/_mOrPyvq

V6ホットエンド用ヒーター

1.89US $ 5% OFF|Trianglelab 3d Printer 6*20mm 12v/24v 40w Heater Cartridge With 100cm Cable For 3d Printer For Pt100 Hotend Volcano Mk8 Mk9 - 3d Printer Parts & Accessories - AliExpress

ボードとモーターを繋ぐ配線

(こちらの商品は配線がクロスしているので修正が必要でした。AliExpressで別の物を探して購入したほうが良かったかもしれません。)

1Dプリンタ 4ピン〜6ピン モータ 延長ケーブル リード線 プラスチック+銅

エクストルーダー用のギアx2

https://a.aliexpress.com/_msjoa0M

M3インサートナット

https://a.aliexpress.com/_mMPhQP2

PTFEチューブ

私は買ってないのですが、これと同じものを使用しました。https://www.amazon.co.jp/dp/B07BWB33DJ/

部品のプリント

エクストルーダーx2とマウンタをプリントします。
エクストルーダーはSailfin-Extruderを使用してみました。

ホットエンドとモーターを固定するマウンタは作ってみました。
M3のインサートナットを埋め込んでKP3Sのプレートに固定しました。

KP3S BigTreeTech 2in1 hotend mount by tasidayo

5015ファンを固定するマウンタはこちらからお借りしています。

Bigtreetech 2 in 1 out Hotend Setup Model by usajet

組み立て

KP3Sのボードには標準でもう一つホットエンドが増やすことができるように、モータードライバ、ヒーター、サーミスタが接続出来るポートが空いています。
今回はモーターだけ増やすため、ドライバを追加してモーターに配線しました。

左上の空いているE1にドライバを追加

Vrefを他と同じに調整

追加後

配線接続

ボード～モーター間の配線は、本来であれば6P→4P変換コネクタを用意するのが望ましいと思うのですが、
マイナスドライバーで位置を変え、ピンヘッダで無理やり繋いでしまいました。

細いマイナスドライバーを突っ込んで配線をコネクタから引っこ抜き、位置を変更しました

ピンヘッダで接続しています

ギアとエクストルーダーパーツの加工

ギアはシャフトの頭を削る必要がありました。sherpa miniのgithubに詳細が記載されています。

ギアのシャフトを削らないと、モーターに当たってしまいます。
削るためのツールもsherpa miniのgithubで公開されていました。
Twitterで教えていただいたcaesarさんに感謝いたします。
https://github.com/Annex-Engineering/Sherpa_Mini-Extruder

また、sailfinのモーターに当たる部分のパーツを1mm底上げしないと、ギアに当たって回らないといった問題もありました。

底上げしたパーツ

マウンタに、本体固定用とエクストルーダー固定用のインサートナット埋め込み

組み立て

エクストルーダーx2が組み終わったら、マウンタをプレートに固定し、5015ファンやBLTouchと組合せました。
当初、モーターを2つも乗せると重くなってしまうのではと思いましたが、じゃあボーデンだったらどこに置くのか？と考えても、良い方法が思い浮かばなかったため、結局上に乗せることにしました。

組み立て後の写真です。

次回はこれを動かせるようにklipperを設定した記録を書いていきたいと思います。

↓続きはこちらです。