冷却ファンは仕上がりに影響する!?【検証】

3Dプリンター冷却ファン

3Dプリンターには、冷却するためのファンが取り付けられています。

 

このファンが有るのと無いのとで、どのような違いが発生するのでしょうか?

 

今回はいくつかの樹脂を使用して、実際に試してみます。

 

この記事で分かること

  • 冷却ファンの種類・役割
  • ファンをONまたはOFFにしたときの造形結果(PLA
  • ファンをONまたはOFFにしたときの造形結果(ABS
  • ファンをONまたはOFFにしたときの造形結果(PC

 

冷却ファンの種類・役割

3Dプリンターには、主に2種類のファンがとりつけられています。

 

↓1つ目が「フィラメントを冷やすためのファン」です。

ヒートシンク冷却ファン

↑これは固形フィラメントへ向けて送風しています。

 

フィラメントは、ある程度「硬く」なっていないと下へ送り込むことができません。もしこの冷却ファンがないと、ノズルヒーター部の熱が伝わってしまい「フィラメントが柔らかくなって」しまいます。

 

↓2つ目が、「排出後の樹脂を冷やすためのファン」です。

樹脂冷却ファン

↑今回は、こちらのファンを検証します。

 

ノズルから排出されたばかりの樹脂は高温のため、これで冷やします。冷やされない場合は「表面が荒れる」などの症状がおきます。

 

↓は、家庭向けEnder-3の冷却ファンです。

ender-3S1_冷却ファン

↑プリンターのメーカー・機種によって、取り付け場所に違いがあります。

 

検証の準備

モデル形状について

今回の検証で使うモデルです。

検証用の設計データ

オーバーハング部分と、横穴や表面を確認したいと思います。
ちなみに造形する際の置き向きは、写真のとおりです。

 

造形結果

それでは造形結果を、樹脂ごとに確認していきます。

 

PLAの場合

ファンをONにした場合とOFFにした場合の仕上がり

下から見たところは、光の加減で見え方が変わるため、2パターン撮っています。
ファンをOFFにしている方は、少しオーバーハング部分が荒れている気がします。

 

横から上からみたところ

横から見たところと上から見たところでは、あまり違いは感じられませんでした。

 

ABSの場合

ABSのファンをONにした時とOFFにした時の仕上がりの違い

ABSでも同様に、ファンがONになっている方がきれいに仕上がっています。

 

ABS横からと上から見た違い

こちらもPLAと同様で、表面の仕上がりに大きな違いが見られませんでした。

 

PC(ポリカーボネート)の場合

PCファンをONにした時とOFFにした時の違い

ポリカーボネートでは、あまり違いは見られませんでした。
※コゲているところは気にしないでください。

 

ポリカ横からと上から見た時

こちらも表面の仕上がりに大きな違いはありませんでした。

 

確認できたこと

  • 冷却ファンをOFFにしている場合は、オーバーハング部分が荒れやすくなる
  • 迷った場合は、とりあえずONにしておいた方が無難

 

冷却ファン不良を未然に防ぐために

冷却ファンが動作していないと、今回試したような症状が起きてしまいます。

 

さらにひどくなると、↓ような仕上がりになることもあります。

ファンを使用しなかった造形例PLA

↑表面が荒れていることがわかります。

 

定期的にメンテナンスをする

冷却ファンの状態を定期的に確認することが大切です。

 

チェック項目

羽に樹脂のカス、ゴミが絡まっていないか?

→ もしファンの羽に絡まっている場合は、機械を停止させ、ピンセットで除去しましょう。

回転速度が遅くないか?

→ ファンが壊れかかっている可能性があります。交換しましょう。

羽が回転しているか?

→ 機械を停止させ、コネクターの再接続を行います。復旧しない場合はファンを交換する必要があります。

異音が鳴っていないか?

→ ゴミやホコリを除去し、異音が治まるか確認します。復旧しない場合はファンを交換する必要があります。

 

ファンを交換する

ファンを清掃しても復旧しない場合は、交換となります。

 

ファン自体は安いものが使われていることがほとんどなので、状況に応じて交換しましょう。

 

あると便利な工具

ファン清掃や交換によく使用される工具をご紹介します。

 

まとめ

項目 説明
冷却ファンの種類、役割 ① フィラメントを冷却するためのファン
② 排出後の樹脂を冷やすためのファン
PLAの場合 ・オーバーハング部分で違いがあった
※ONの方がきれいに仕上がる
ABSの場合 ・オーバーハング部分で違いがあった
※ONの方がきれいに仕上がる
PCの場合 ・あまり違いは見られなかった

 

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