【Ender3 V2】べットのレベルが頻繁にズレるEnder3 V2くん。ベットレベリングナット&スプリングの交換でかなり改善されました！

昨年末にはじめての3Dプリンタ『Ender3 V2』を購入して以来、完全に3Dプリンタ沼にハマっております。
モノ作りは非常に楽しく、電子工作など趣味で大いに役立ってくれています。
自分でモデリングしたパーツを3Dプリンタでカタチに出来る・・・こんな便利なことはありませんよね！

3Dプリンタでの造形はCADで作成した寸法(理想値)にいかに近づけて造形出来るかが重要になるかと思います。
単品での造形物ではそれほど気にすることはないかもしれませんが、パーツ同士をハメ込んだりスライドや回転など可動させるパーツとなるとその寸法は非常に重要になるかと思います。

寸法精度が要求されるものはテスト出力させ実際組み合わせてCADの寸法調整やスライサーの設定を変えてみたり・・・なかなか時間がかかる作業が必要ですが、これも3Dプリンタの楽しみの1つでもあります。

そんな事でもう1台3Dプリンタを導入し現在2台体制でいろいろとチャレンジしております。

【Creality3D Ender3 V2】はじめての3DプリンタEnder3 V2がやって来た！今年1番の当たり買い物となりました！【組み立て&レベル調整】

【3Dプリンタ】Artillery Geniusレビュー！基本性能は非常に高い機種となるようです！

これでテスト出力させている間にもう1台で他のパーツを出力させたりでき、作業効率が大幅にアップしました。

最近の3Dプリンタって私が使っているような比較的安価で入手できる機種でもかなり高い精度で造形物を出力させることができます。

2台の3Dプリンタを運用するようになり感じるのが、その精度を左右する要因のほとんどがアナログ的な要素だということです。
そして2台の3Dプリンタの構造を比較してみると、その改善部分や構造により造形物に与える影響などよく分かります。

そんな事で今回、Ender3 V2のベットレベリングナットとスプリング交換をやってみました。
比べてみると分かりますが、Ender3 V2で使われている標準のスプリングは弱すぎますね。
ベット固定の際のテンションのかけ具合により造形中の激しい動きでベットのレベルが頻繁にズレてしまいます。

結論から言うとEnder3 V2では必須のカスタマイズになるかと思います。
Ender3 V2購入当初からこのZ軸方向のズレ(ベットのズレ)は非常に気になっていたことなので、これが大幅に改善されスッキリしました。

Creality3D ベットレベリングナットアルミニウムスプリング

created by Rinker

【Ender3 V2】ベットレベリングナット&スプリングの交換でベットのズレが大幅に改善！

【Ender3 V2】ベットレベリングナット&スプリングの交換でベットのズレが大幅に改善！

経緯

そもそもEnder3 V2購入当初からZ軸方向のズレは気になっていました。
べットのレベル調整をしても数回出力させると微妙なズレが出てくるというものです。

Z方向の精度があまりよろしくない(よくズレる)Enderくん。
Geniusくんは非常によく・・・
デュアルZなんちゃら？だからかと思ってたけど、このバネの影響が大きいのではとふと思った🧐
このガッチリマウントされたバネ、Ender標準のやつは結構ゆるくてたよりない・・・ pic.twitter.com/ax050UUOUP
— ガジェット大好き！！ (@smartphone_jp1) April 21, 2021

結論から言っちゃうとベットレベリングナットとスプリングの交換による効果は大きいかと思います。

2台目の3Dプリンタ『Artillery Genius』では非常にシッカリとしたスプリングが使われています。
1度レベルを取るとそうそうベットのレベルがズレるようなことはありません。

2台の3Dプリンタを比べてみてこれまでのEnder3 V2でのレベルのズレはおそらくこの部分が大きく影響しているのだろうと分かりました。
私のEnder3 V2はこのZ方向のズレが気になり早々にBLTouch化(オートレベリング)させました。

【3Dプリンタ】Ender3 V2にBLTouch(オートレベリング)機能を適応する手順！

それでもベットのズレは数回造形させると出てくることからやはりこの弱いスプリングの影響が大きいようです。

オートレベリングでは造形前にベットのメッシュデータを取り直せば問題ないのですが、やはりベットのレベルがズレる原因が分かったのでこれは変えてみるしかないですよね！

スプリングもいろいろと(強さ)販売されているようですが、今回Creality製のEnderアップグレードキットとして販売されているものを使ってみました。
非常に安価なものでEnder3 V2で同様にベットのズレが生じる方はオートレベリングなんかよりも前に試されるのがいいかと思います。

そしてEnder3 V2はその構造上？Z方向のズレが生じる大きな要因が2つあるように思います。

Z軸エンドスイッチの位置問題

Ender3 V2にはエンドスイッチにこのようなアナログなスイッチが使われています。

エンドスイッチはX軸Y軸Z軸の原点を出すもので、このポイントを基準にステッピングモーターを動かすというものです。

X軸やY軸は多少ズレてもそこを原点として以後動かせばいいだけなので大した問題にはならないと思いますが、Z軸に関しては原点がズレるとノズルの高さ(べットとの距離)が変わってくるので造形に影響が出てきます。

そしてこのZ軸のエンドスイッチの取付なんですが取説には最下部に取り付けるように書かれてあります。

この状態で適切なレベルを取ろうとするとベットを下げスプリングにある程度のテンションがかかる状態にするとY軸のステッピングモーターにベット底面が擦れる時が私の場合ありました。(あまりベットを下げれない)

そのため私はZ軸のエンドスイッチ自体を少し上に上げ(5mmほど)反応ポイントを上げてベットのレベル調整をしていました。

【Ender3 V2】基本的なべットのレベル調整方法。Z軸リミットスイッチの取り付け位置を少し上げるとベットの高さ調整がしやすくなります！

そもそも弱い標準スプリングでは適切なテンションがかかる位置までベットの位置を下げれないということですね。

そしてこのアナログなエンドスイッチの反応ポイントも結構曖昧なものがありました。
ホームポジションを取る際はそれぞれ3方向のエンドスイッチを2回叩くのですが、Z方向だけ1回しか「カチッ」と鳴らない場合があったりと・・・かなり曖昧さが気になっていました。

おそらく鳴らないだけでポイントはちゃんと取れているのだと思いますがこのアナログな曖昧仕様が気になり、そして先述したZ軸エンドスイッチの絶妙な位置決めが面倒となり早々にオートレベリング(BLTouch)を導入しました。

BLTouch化により基準点(センター)のレベルを基準としてベット上の各ポイントをメッシュデータ化してくれるので、これまでのZ方向の煩わしい調整から開放されました。

標準スプリングの弱さ

そしてBLTouch化して2ヶ月ほど経ちますが、やはりベットのレベルはズレてくるようです。
もう薄々分かってはいましたが、ある程度レベリングナットを締め付け(ベットを下げる方向)スプリング自体にテンションが強くかかる状態に調整しベット自体を押さえ込まないとEnder3 V2標準のスプリングでは弱すぎるため造形中の激しい動きで頻繁にズレが生じてくるようです。

オートレベリング化しているので造形前に毎回ベットのメッシュデータを取り直せば回避出来ることも分かりました。
しかしいくらオートレベリングとは言え毎回レベリングするのは面倒だし(約2分ほどかかります)、そもそもベットのレベルがズレていることが原因だと分かっているのでもうレベリングナットとスプリングを交換した方がいいですよね！

結果から言うとバッチリです！
やはり標準スプリングは弱すぎるため駄目ってことですね！

スプリングの強度(テンション)が明らかに強いのでベットをしっかりとホールドできるようです。

特に私の場合、BLTouch化しているのでZ軸方向の上げ下げは自由に出来ます。(Z-Offsetで調整できます)
そのためある程度強めにスプリングにテンションがかかる状態(ベットを下げる向き)に調整後、オートレベリングでメシュデータを取れば、これまでのように造形中にベットのレベルがズレてくることはなくなりました。

ほんとアナログなことですが、この理屈が分かるまで随分と時間がかかりました。
2台目の3Dプリンタとなる『Artillery Genius』はさらに径が太く強いスプリングが使われています。
こちらはダイレクトエクストルーダーやデュアルZ軸構成とEnder3 V2とは基本構造が異なりますが、レベルのズレが気になることはこれまで皆無でEnder3 V2のようなベットのズレによる再調整はこれまでやったことがなく・・・

Ender3 V2と比べて完成度は高いようで、2台を比べてみるとEnder3 V2の改善箇所がよく分かります。