出力誤差に関する考察

防水カメラの部品がかけてしまったので、プリンターで印刷したところ、はめ込む金具に入らなかった。

ちなみに、作ったのは、上の赤い部分の部品。

はめ込む金具は直径5.9mm、はめ込む部分の内径は6.3mmだったので、とりあえず6.4mmで設計。しかし出力されたものは6.0mm程だった。バリが出ている部分があり、ギリギリ入らない感じ。

また、設計上、高さを3mmにしておいたのだが、2.8mm弱だった。

内径について

まずGコードの座標確認

出力されたgコードファイルを見てみた。
内径がGコード上どれくらいで出ているかを確認するため、直径に一番近いG1コード抽出。

X-4.111Y-6.022,X-10.899Y-6.233

ここはノズル位置で長さが6.791mm、それにノズル幅を考慮すると6.391mmというところ。だいたい6.4mmに近く問題なさそう。

Adventurer3のXY軸精度は0.011なので、小数点2桁まで有効と仮定した場合、3桁目を切り捨てて計算したところ6.783mmなので6.383mm。まだ許容範囲。
次に考えたのが、この0.011という数値がステッパーの最小移動単位だったとしたら、座標も0.011で正規化しないといけないのかなと考え、それで計算。
0.011で正規化した場合も、6.791mmの6.391mmだった。

再度、現物を確認

計算上は、問題なさそうなので、再度現物を確認した。そうしたところ1層目がちょっとだけ少し膨らんでいた。

この理由を考えたところ、グローバルオフセットでZ軸に-1.0の補正をしていたことに気が付いた。

このデータを印刷する前の校正では、紙が緩ーくノズルに引っかかるようだったので、多めにオフセットしていたのだった。

第１層の出力状況

今回、1層の厚さは0.18mm、第１層は128%の係数をかけていたので、本来は高さ2.3mm近辺になるところ、1.3mmでの出力となった。

隙間を測る紙の厚みもあるので、第１層のノズル高さは、1.8～2.0位になったものと思われる。

その場合、1層目の出力幅は約0.5mm、アウトラインは3周としていたので、2周目に出力物のため、若干外側方向に広がってしまったかもしれない。

それを考慮した場合、0.1mmちょっと、片側にはみ出てしまうことになったのだと思われる。

これで、最小6.19mm近辺の内径になる。

後0.2mm程足りない。

不明点

エクストルーダーの射出精度がちょっと不明。もしかしたら想定より多く出てしまう場合があり、それが理由で、微妙に線の太さがぶれているのかも。

以前、サポートにエクストルーダーの精度を問い合わせたのだが、公開していないので教えられないとの答えが返ってきた。

Gコードファイル中のE指定を見ると、小数点4桁まで有効で、G1前後のEの値の差を見ると0.0008というのがある。例えば、以下のような記載。

G1 X-28.642 Y-9.408 E0.0018 F1050
G1 X-28.627 Y-9.453 E0.0026

Z軸の位置決め精度でさえ0.0025なのに、それほど減速されていなさそうなエクストルーダーで小数点4桁目の精度が出るものなのか？ちょっと疑問に思う。

高さについて

まずGコードの座標の確認

ファイルを確認したところ、2.83だった。

レイヤーの厚みを0.18、第１層の厚みを128%としていたため、Simplify3Dは、厚み3mm以内で一番高いところまでを造形対象としたのだと思われる。

一応、計算式としては0.18*(16+1.28)=2.93で、ここからグローバルオフセットの-0.1を考慮し、2.83になったので、ある程度正しい。実測値は2.8弱なので、0.04位の差があるが、これも「第１層の出力状況」の結果と一致している。

補足

FlashPrintではどうか

ちなみに、FlashPrintでも厚み0.18、第１層0.27の設定の場合、3mm以内の2.97が上限だった。

3mm以上行くことはないのか

ついでに、パラメータを調整し、3mm以上の場所で造形されることがないか、確認したところ、パラメータにより、3mmを超える場所にノズルがいどうすることもあることが分かった。

今のところ、3.08mmにZ軸が移動するGコードが出力されることもわかった。

まとめ

一応、Adventurer3のマニュアルには、ビルド精度は±0.2mmと記載があったので、上記足りなかった0.2mmはこの、最大に当たってしまったのかもしれない。

一応、今回の出力物は、第１層のはみ出た部分を削ることで、内径6.2mmとなり、機械部品を差し込めるようにはなった。

また、高さ方向については、1レイヤーの厚み分だけ、出力差が出る可能性があることが分かった。

今後、精度を必要とする出力の場合、グローバルオフセットの値やレイヤー厚みの設定値も熟考しないといけないと感じた。