書籍『はじめてのM5StickC』のご紹介!記事掲載して頂きました。

【3Dプリンタ】フィラメント送り出し機能が付いたドライボックスをDIYしてみました!(ダイソー密封容器5.5L使用)

3Dプリンタでのモノ作りは非常に楽しく、趣味用途での使用で大いに役立ってくれています。
電子工作用途の趣味をメインで使っていますが、趣味が高じて2台目の3Dプリンタも購入し現在は2台体制で楽しんでいます。
完全に3Dプリンタ沼にドップリとハマってしまっている感じですね!

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2台の3Dプリンタを運用するようになり感じたのはフィラメント管理の重要性です。
最近の3Dプリンタは比較的安価なタイプのものでもかなり高い精度での造形が可能となっています。
造形精度に関しては3Dプリンタの調整やスライサーソフトの設定なども重要ですが、造形品質を維持するにはフィラメントの管理は非常に重要となってきます。

3Dプリンタで使われるフィラメントは湿気を吸収しやすく、一度取り込まれてしまった水分はフィラメントドライヤーなどを使い加熱&除湿しなければ除去することが出来ないようですね。

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そしてフィラメントに取り込まれた水分は造形にいろいろと悪影響を及ぼします。

造形中に「パチッ、パチッ」と音が鳴るのは、フィラメントに吸着した水分がノズルの加熱により蒸発する時のものです。
これが出ると造形物表面にブツブツとした突起のようなものが現れ寸法精度が要求されるパーツなどでは厄介となります。

また糸引きなども多く出るようになります。

最悪の場合はフィラメントの押し出し量が不規則になり積層の密着が悪くなり?スカスカな造形になることもありました。

そんな事でみなさんフィラメントの管理には、気密性の高いドライボックスにシリカゲルなどを使い湿度管理をされていると思います。

私もナカバヤシのキャパティ ドライボックス(27Lタイプ)を使いフィラメントの保管&湿度管理をしています。
1kgフィラメントが数本綺麗に収まり気密性も優秀で便利なドライボックスとなります。

【3Dプリンタ】ドライボックスを購入。フィラメント保管用に作られたかのようなサイズ感で綺麗に収納できます!

しかし2台の3Dプリンタを運用するようになると毎回造形後にフィラメントを取り外しドライボックスに移して保管となると、これがなかなか手間のかかる作業で面倒となります。

長期間使用しないものはこの保管用ドライボックスに移せばいいのですが、やはり頻繁に使うものはそのまま運用できた方が便利で手間もかかりません。

そんなことで市販されている容器を使いフィラメントを除湿管理しながらそのまま運用できるようにフィラメント送り出し機能が付いたドライボックスをDIYで作られている方も多いようですね。
遅かれ早かれ3Dプリンタをやられている方はこのようなケースを使って運用する形になりそうです。

少し前置きが長くなりましたが、私もこのようなドライボックスをDIYで作ってみました。

DIYでこのようなケースを作るには、フィラメントスプールに最適なサイズのケースを用意する必要があり、スプールを綺麗に回転させるためのスプーラー(フィラメントホルダー)などが必要となります。

また、穴を開けるためのドリルやリーマー、固定するためのビスやナットが必要で製作にも手間がかかるわけですが・・・そろそろ湿度の高い季節となるため重い腰を上げて製作してみました。

結果から言いますと、かなりいいドライボックスができ大満足しております。(自画自賛です!)

ダイソー密封容器(5.5L)を使ったフィラメント送り出し機能が付いたドライボックスをDIYで製作してみる!

フィラメントの湿度管理をしながらそのまま運用ができるフィラメント送り出し機能が付いたドライボックスは、3Dプリンタをやられている方なら遅かれ早かれ必要となってくるものだと思います。

非常に便利なものですが製品化されたものが現在あまりないため、みなさんDIYで作られているようですね。

先日サンプルで頂いたドライボックスを使ってみましたがあまり使い勝手が良くなく・・・これはもうDIYで使いやすいものを作るしかないということで今回製作に挑戦してみました。

【3Dプリンタ】湿度管理しながら運用できるフィラメント送り出し機能付きドライボックスレビュー(BIGTREETECHドライボックス)

使用したケースはダイソー密封容器(5.5Lタイプ)を使いました。
1kgフィラメントがスッポリ綺麗に収まります。
このケースを使ってDIYされている方多いようですね。

今回使用したパーツ一覧

DIYで製作すると自分が使いやすいようにカスタムでき安価で使い勝手がいいものを作ることが出来ます。

今回私が作ったものに使用したパーツは以下となります。
608ベアリングを使用しているので単価はその分高くなっていますがスムーズに回転するものが出来たのでオススメです!

主な使用アイテム
ダイソー密封容器(5.5L)300円
小型温湿度計約400円
608ベアリング(4個)約800円
クイック継手(1個)約100円
シリカゲル
M3ビス&ナット
合計 約1,600円

ダイソー密封容器(5.5Lタイプ)

メインのケースはダイソー製の密封容器(5.5Lタイプ)を使いました。

1kgフィラメントスプールを1本ちょうど収めることが出来るサイズとなります。

シリコン製のゴムが使われ上蓋をロック出来る機構となっているので気密性は問題なくドライボックスとしては優秀です。

今回パーツ固定用に10ヶ所ほど穴を開けていますが内部の湿度は常に20%前後を維持できています。

小型温湿度計

湿度計としてこちらの小型温湿度計を使いました。
3Dプリンタ用途で数台使っていますが、ドライボックスの湿度管理用としては誤差も許容範囲内で安価なのでおすすめです。
使われている方も多いと思います。

608 ミニチュアベアリング

フィラメントスプールを乗せ回転させるプーラー部分に608ミニチュアベアリングを使っています。
回転が非常にスムーズになりました。

クイック継手(PC4-M10) & テフロンチューブ

フィラメントの送り出し部分には、クイック継手(PC4-M10タイプを今回使用)を使っています。
PTFEチューブを接続し3Dプリンタのエクストルーダーまでフィラメントをガイドして送り出します。
今回製作したケースは非常に使い勝手が良かったため、複数台作れるようにセット販売されているこちらのものを購入しました。

以上がメインのパーツとなります。
パーツ固定用にM3ビス&ナットを数本使うので手元になければこちらも用意しておく必要があります。

3Dプリントパーツ

今回使用したスプーラー・温湿度計ブラケット・高さ調整用の脚パーツはこちらからSTLデータをダウンロードできます。

参考 ダイソー密封容器(5.5L)を使ったドライボックスDIYパーツThingiverse

スプーラー(フィラメントホルダー)

まずはメインとなるフィラメントを乗せるスプーラー(フィラメントホルダー)です。

2連タイプのスプーラーで最初作っていましたが(写真右)、スプールを装着するのが面倒で稼働時に動き左右に擦れるため1連タイプのものを新たに作りました。(使用には全く問題ないレベルですが)

今回こちらのスプーラーを新たにモデリングして製作しました。
ダイソーケースにピッタリ合うようにサイズ調整してあり、ケースへの固定にはM3×6ビスとM3ナット2本を使う形状となっています。

608ベアリングを使いかなりスムーズに回転するようにサイズ調整して作っています。

これ単体でも3Dプリンタの横に置いて使うフィラメントホルダーとしてもいいかと思います。

【3Dプリンタ】1kgフィラメントスプール専用のコンパクトなスプーラー(フィラメントホルダー)を作ってみました!【STLデータ公開】

高さ調整用の脚

今回ケースを縦置きで使用しました。
縦置きの場合、上蓋固定用のロック部分が高くなるため高さ調整用の脚を2本取り付けています。
こちらもM3×6ビス&ナット2本でそれぞれ固定する形状となっています。

3Dプリンタの設置にエレクターなどのラックを使われている方多いと思います。
私も使っていますが、この脚部分がラックの溝にハマらないように少し横幅を長くして作っています。

温湿度計ブラケット

取り付ける湿度計はこちらの小型温湿度計を使いました。
Amazonなどで安価で購入できる温湿度計となり、数個購入して温度&湿度を比べてみましたが誤差も少なくドライボックス用の温湿度計としては問題なく使えるかと思います。

同製品は多くの販売元で取り扱われているようです。
基本的にサイズは同じようなので問題なく使えるかと思いますが、本体サイズ28.6mm×48mm×15.2mmに合わせてモデリングしているので購入前に確認して下さい。

この温湿度計を取り付けるためのブラケットは2パーツ構成となっています。
1つは温湿度計本体を固定しボックス内に、そしてもう1つはボックス外に取り付け挟み込む感じで固定します。

内部パーツのみでマウントは可能ですが、外パーツを取り付けることにより見た目もよく、さらに挟み込むことによりネジ穴を密封する事ができ気密性も良くなるかと思います。

取り付け穴は3mmサイズで作っています。
M3×6のビス2本を使いM3ナットで固定する形状となっています。(6mm以上の長さがあれば取り付けは可能です)
ネジ穴部分にホットグルーなどを少し付けてやるとさらに気密性は良くなるかと思います。

クイック継手用マウンタ

フィラメント送り出し部分にクイック継手を取り付けるパーツはThingiverseにあったこちらのデータを使わせて頂きました。

こちらもケース内外に取り付ける2パーツ構成となっています。
M3×8ビス&ナットで固定する形状となっています。

内部パーツは、送り出し時の接触によるフィラメントの削れ防止ができる形状となっています。
取り付けるクイック継手はPC4-M10タイプとなります。
今回使っているセット販売されたものにはPC4-M6タイプも入っていましたが、下写真左側の径が大きいタイプのものを使います。

両タイプとも3Dプリンタの交換用パーツとして使えるので余ったものはストックしておきます。

シリカゲルボックス

今回作った構成ではボックス内上部にまだスペースがあるのでここにシリカゲル用の棚とかを作ろうと考えましたが・・・このサイズのボックスではそれほど多いシリカゲルは必要ないため今回はスプール内穴に置けるシリカゲルボックスを作りました。

シリカゲルは保管用のドライボックスで使っているこちらの『なんでも除湿シリカゲル 1kg』を使いました。

3Dプリンタ用途で使われている方多いと思いますが、交換時期が粒の色で判別でき(赤くなります)電子レンジで加熱して何度でも再利用が可能なので経済的です。
1kgで数百円とお得で3Dプリンタ購入以来、数ヶ月使っていますが吸湿能力は非常に高いようです。

吸湿能力は高いものとなりますが他のものと比べ粒の形状が小さく(最小のもので約1.1mmくらい)ケースに入れる場合は穴のサイズに注意しないとポロポロとこぼれてきます。

今回はこちらのケースを使わせて頂きました。

参考 Silica Gel/Desiccant Canister for Filament SpoolsThingiverse

サイズが約50mm×60mmの円筒型で大抵のフィラメントスプールの内穴に入れることが出来ます。
そしてスリットのサイズが1mmで作られているので今回使った粒の小さなシリカゲルでもこぼれ落ちることはありません。

最後に!

608ベアリングを使ったスプーラーは非常に良好でフィラメントの排出もスムーズに行えるようです。

また各所取り付けのために10ヶ所ほどビス穴を開けて固定していますが、密閉後半日もすればケース内の湿度は20%前後を常に維持できているようなので気密性に関しても問題ないようです。

自画自賛になりますが、非常にいい出来で大満足しております。

パーツの用意や穴を開けるためのドリルなどの工具が必要となり自作でこのようなケースを作るとなると手間はかかりますが、安価で使い勝手のいいものが出来るのがDIYのいいところですね!

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