『消耗品』×『3Dプリンター』

3Dプリンターの話題って、どんな方式で造形してるとか材料には何を使えるとかの話ばかり目にします。
消耗品の話ってあまり聞かないんですよね。
3Dプリンターも動いているので、必ずどこかが摩耗していきます。
そこで今回はFDM3DプリンターであるFLASHFORGE Guider2を例に、消耗品の話をしたいと思います。

短期交換が必要な消耗品

3Dプリンターには造形していると、比較的寿命が短く、定期的に交換が必要な消耗品があります。

・ノズル
・ビルドシート
・テフロンチューブ

これらは、使用頻度によって変わりますが、数か月ごとの交換が必要です。

3Dプリンターの造形ノズルは消耗品です。
金属でできているノズルが消耗品というのは、どこかもったいない気がしますが、何度も造形するうちにノズルの先がどんどん摩耗していきます。
新品ノズルと三か月間使用したノズルを比較してみると、明らかに先が丸く摩耗しています。

また、造形ステージに貼るビルドシートも使用により、表面が摩耗していきます。
表面が摩耗すると、本来の役割である、造形物の接着力の向上が果たせなくなります。

Guider2には、造形ヘッド内部にテフロンチューブがあります。
このテフロンチューブには、造形時常に高温が加わっています。
熱による劣化により、形状が変わったり、滑りが悪くなります。
定期的に交換することによって、樹脂詰まりを抑制することができます。

長期交換が必要な消耗品

長期的な使用によって、摩耗し交換が必要となる消耗品があります。

・タイミングベルト
・ドライブギア

タイミングベルトは、3Dプリンターの造形ノズルにステップモーターからの力を伝えるものです。
大体の3Dプリンターでは、平面方向であるXY軸を動かすのに使われています。
タイミングベルトは、一列に歯車の様な歯が並んだベルトで、プーリーに噛み合っています。
動かすたびにベルトの歯が摩耗するので、数年毎の交換が必要です。

ドライブギアは、樹脂に食い込み、押し出す機構内に使われている金属部品です。
常に抑え込む力が加わり、樹脂がノズルに詰まった時には強い力がかかる部分です。
造形するたびにすこしずつ摩耗していき、樹脂に食い込むための溝が小さくなっていきます。
完全に溝が無くなると、樹脂が滑り、送り出すことができなくなります。
溝が無くなる前に数年毎の交換が必要となります。

これら以外にも、構造として動く部分は必ず摩耗していきます。
また、FDM3Dプリンターは熱を使いますので、動かない部分にも小さいですが、熱による劣化があります。
消耗品をしっかりと交換、管理することで、より長く3Dプリンターを使い続けられます。