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弾力性のあるTPUフィラメントとAnycubic i3 Mega 3Dプリターで今話題のマスクを印刷してみました

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for English ver.

3Dプリンタで印刷できる、マスクデータが無償で公開されています。友人がこのマスクに興味を持っていたので、印刷してみようと考えました。

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マスクの3Dプリンター用のデータ

イグナスという会社が、3Dプリンタで出力できるマスクのSTLデータを公開しています。


完成品の例 イグナス社のページより

男性用と女性上のサイズがあり、その中に薄手と厚手のSTLファイルが入っていました。

普通の3Dプリンタでも印刷できているようですが、このマスクは、SLS方式という、強力なレーザー光線で粉体を固めながら形状を作っていくという、どんな形でも印刷できる最もすごい3Dプリンタで印刷することを想定してる様です。

DMM 3Dプリンターサービス

SLS方式のプリンタはどのご家庭にもないと思うので、誰でもネットから3Dプリントができる、DMMの3Dプリンターサービスに印刷をお願いしようと思います。いくらで作ってもらえるのか、見積もりを取ってみました。

なんと8137円!!。さすが、最もどんな形でも印刷できるプリンタで、印刷するだけのことはあります。仕方ないので、自分で印刷しようと思います。

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Anycubic I3 Megaで印刷

そのまま印刷

まずは、家にあったPETGフィラメントで印刷です。寝かせて印刷すると、サポートが大量にマスクの裏にできてしまうので、立てて、サポートが最小になる様にしてみました。

このマスクデータ、ゴムを通すところにスリットがあり、そのせいで、その部分が正しく印刷するとこができません。穴がマスクの側面まで貫通してしまっていて、これではゴムが固定できません。

まぁ、この向きに印刷することを想定していないので仕方がないです。

しかもPETGフィラメントで作ったので、とても硬いです。マスクをしていると顔が痛くなってしまうでしょう。

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いい感じにする

3Dデータを改造

ゴムを通す穴の横のスリットがあるために、うまく印刷できないので、データ上でそのスリットを埋めてしまいます。CADソフトはいまいち使い方がわからないので、3DモデリングソフトのBlenderを使って修正をしてみます。

マスクのSTLファイルをBlenderでインポートすると、うまく読み込めました。そして、スリットのある面を延長して、もう一方の面と接続しスリットを塞ぎました。

できたデータをSTLでエクスポートすれば、改造したSTLデータの完成。

TPUフィラメントを購入

普通のフィラメントで印刷すると硬くて痛いので、柔軟性のあるTPUで印刷しようと思います。私は評判が良かったのでPRILINEのフィラメントを購入してみました。

しかしながら私の3Dプリンター Anycubic I3 Megaは、TPUに対応していません。というのも、フィラメントを送り込むエクストルーダーという機構に、少しだけ隙間があって、やわからいTPUフィラメントでは、送り込み中に曲がりくねって、その隙間に挟まり脱腸のような状態になってしまいます。


フィラメントが曲がりくねって飛び出してしまった様子

こうなってしまうと、フィラメントが送り込まれなくなってしまいます。

Anycubic I3 Megaの改良モデルである、Anycubic I3 Mega-Sでは、この送り込む機構が改良されており、TPUに対応しています。

諦めるのはまだ早いです。ノーマル i3 Mega を TPU対応にしたI3 Mega-S にアップグレードできるキットが売っています。

このエクストルーダとMegaのエクストルーダを交換することで、Mega が Mega-Sに変身します。

早速このキットを注文はしたのですが、届く前に印刷できないか、試行錯誤したところ、以下の様なパラメータで印刷することができました。

MegaでTPUを印刷できるパラメータ

まず、マスクを立た状態にして、サポートがなるべくできない角度を、いろいろ試しながら見つけます。元の状態から89度くらい回転させたかなぁ?うる覚えすみません。

その状態で、パラメータを以下の通りにします。

  • プリヒート温度:240℃(推奨使用温度:190-230℃ですが、とにかく柔らかくするために高目にしてみました)
  • ビルドプレート温度:65℃(TPUは粘着力が強く低い温度でも十分にくっつきました)
  • プリントスピード:20mm/s(なるべく遅くして、フィラメントの送り量を遅くなるようにしました)
  • リトラクション:オフ(フィラメントを引き戻してしまうと、送り込みの時に十分にテンションがかからず、細いパーツがより細く印刷されてしまいます。今回試しにONとOFFの2種類を印刷してみました)
  • 冷却ファン:停止(重要です。停止しないと印刷中にヘッドの温度が低下して、フィラメントが詰まります)

Gコードに出力して、SDカードに保存します。

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ノーマル I3 Megaで印刷

印刷

約8時間。寝ている間に印刷が終わりました。

サポートをニッパで切断し、穴の中の糸状の物は、250℃に設定したはんだごてで除去しました。

普通のはんだごては温度の調節ができませんが、このはんだごては250℃から450℃まで調節することができます。最も低い250℃にすることで、TPUの糸を溶かしながら除去しました。

なかなかいい感じに仕上がりました。

リトラクションON OFFでの比較

左がリトラクションON、右がOFFです。ONの方がメッシュの穴が大きく、OFFの方はメッシュが塞がりがちになっています。

ゴムを通す穴の部分です。左がリトラクションON、右がOFFです。ONの場合、穴と側面との間が細くなってしまっています。ちょっと細すぎて弱そうなので、リトラクションはOFFの方がよさそうです。

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TPUフィラメントで柔らかい3Dマスクができました

残念ながら耳にかけるためのゴムが、この辺りでは売り切れです。ゴムをつけることができず、マスクとしては未完のままですが、TPUフィラメントで柔らかいマスクを印刷することができました。早速、このマスクに興味を持っている友人に送りたいと思います。

ノーマルのAnycubic I3 MegaでもTPUが印刷できることがわかったのが、今回の収穫です。そのうちアップデータキットが届いたら、Mega-Sになるようアップデートしたいと思います。(しなくても印刷できることがわかったので、不要だったかも…)

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