Prusa i3 MK3S+のメンテナンス品探しの旅【随時更新】

3Dプリンタ
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2022年4月にPrusa i3 MK3S+を購入し、8月にはマルチマテリアルユニット(MMU2S)も導入していろんなものを印刷してきました。

そんな中、ノズルやビルドシートなどがかなり汚れてきたので、掃除グッズ交換部品を探して、良かったもの悪かったものを含め、本記事にメンテナンスの知見を記録しようと思います。試した感想や収集情報、参考記事などを追加していく予定です。

部品についてはPrusaが基準になりますが、他社メーカーの3Dプリンタユーザーの参考にもなれば幸いです。

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掃除グッズ

ノズルやビルドシートなど3Dプリンタ関連の部品は安くない上に、近年の物流問題や円安により日本では部品が入手しにくくなっています。

3Dプリンタを使う中でそれらが汚れても、自分である程度掃除すれば印刷品質を維持できます。そこで私が普段使っている掃除グッズを紹介します。

綿棒

印刷を繰り返す中で、ノズル先に樹脂が付着して固まることがあります。このような場合、ノズル温度を上げて樹脂が軟らかくさせ、綿棒少し擦るとカンタンに掃除できます。

私はダイソーの350本入りの綿棒を購入し、1本あたり0.5円程度なので豪快に使っています。ノズル1個の価格と比較すると安く済むので。

Amazonで取り扱っている綿棒だと2〜3箱セットで買う必要があり嵩張るため、100円ショップで1箱ずつ買って補充するのが良いかと思います。

真鍮ブラシ

樹脂が焦げて固まると、加熱しても綿棒では取れなくなってしまいます。そのときは真鍮ブラシを使えば硬い毛先でこすって汚れを落とせます。樹脂がブラシに付いて汚れることはありますが、ノズルとヒートブロックがキレイになります。

ただし、Prusaの場合だとヒートブロックが剥き出しで、側面にはサーミスタやヒーターの配線があります。金属製のブラシが配線部分に触れるとショートして発火・故障の可能性があるので、ノズルを加熱できたら電源をオフにしてください。

私は電源オンで加熱状態のまま真鍮ブラシで掃除しようとしたことがあり、そのときに火花が散る様子を見てからは綿棒のみで掃除しています。横着せず掃除できる方やエクストルーダーの構造から上記の心配がない方は、綿棒よりも汚れが取りやすいワイヤーブラシをお試しください。

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側面のヒーターとサーミスタに注意!

無水エタノール

Prusaのようなオープン型の3Dプリンタなのでビルドシート上に多少なりともゴミが付着します。また、印刷物を剥がすときに直接手で触れると皮脂で表面が汚れるので、1層目の定着が悪くなってしまいます。

皮脂のような油汚れには無水エタノールが有効なので、印刷前にこれで掃除します。触ったときの手垢などが消えて表面の汚れを落とせるので、印刷品質・成功率向上に効果的です。ただし、無水エタノールだけでの掃除だと限界があります。そのときは台所で温水+洗剤で洗うと定着力が復活します。

なお、無水エタノールは3Dプリンタから離れた場所に置くようにしてください。無水エタノールはアルコール濃度が高く引火しやすい液体であり、3Dプリンタは数百℃まで加熱できる機器なので、近くに置くのは危険です。その点は注意してください。

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アルコール対応スプレーボトル

上記のエタノールをシートにかけるとき、口部分が広くて中身がドバッと出てしまいます。そこでスプレーボトルにエタノールを一旦移し替え、シートにスプレー状に吹き付けています。これを使えば無駄に消費することなく、快適に掃除できます。この種の製品は100円ショップでも扱っています。

キムワイプ

無水エタノールでビルドシートを拭くために使います。ティッシュで拭くよりも繊維が残らないのでおすすめです。

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ノズル

前述の掃除グッズを使ってもノズルの汚れが取れず、印刷品質に影響が出てくる場合はノズルを交換してみます。3Dプリンタのノズルはどれも六角形状をしていますが、ノズルによって大きさ(二面幅)が異なります。

Prusaの場合は二面幅7mmのE3Dノズルを使います。他のものだと、MK8ノズルの場合は二面幅が6mm、MK10ノズルでは9mmです。購入時はノズルのサイズが自分の3Dプリンタに適しているかを確認してください。

真鍮ノズル

AliExpressでMellow製の真鍮ノズル(0.4mm)を購入しました。5個セットで¥2,000前後なので1個あたり¥400程度。

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寸法は商品購入ページと同じく、長さが12.5mm、ネジ部分が6mm、二面幅が7mmでした。

銅メッキノズル

Mellow製の銅メッキのノズル(SC-V6)0.4mmを2個購入。1個で約¥1,000と、真鍮ノズルと比べると倍以上の価格。

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このメッキノズルはマルチマテリアルユニット用に購入しました。多色印刷の際に色が混ざる問題に直面し、「メッキ系ノズルが効果的ではないか?」という議論がこの動画の9:18〜でされていたため、試してみることにしました(通常の3D印刷であれば真鍮ノズルで十分)。効果については今後運用してみて執筆予定。

ノズル交換用工具

ノズル交換のためには工具が必要です。Prusa ResearchがヘルプページおよびYouTube動画でノズルの交換方法を解説しており、その内容をもとに工具を探しました。

なお、工具選びの際はサイズや規格、使用範囲などに注意してください。ここでは、ノズルとヒートブロックの寸法情報をもとに工具を選んでいます。

ソケット

ノズルを取り外す際に、ノズルをつかむためのソケットを探します。このとき以下2点に注意します。

  • E3Dノズルに合わせてソケット部分のサイズは対辺7mm前述参照
  • 交換ノズルの長さに比べてソケットが浅い(交換時にノズルのネジ部分を露出させるため)

TOP製ショートソケット EHS-7

上記条件を満たしてたTOP製のショートソケットを購入。寸法情報があまり無かったのノギスで測ったものをイメージ図にまとめました(図は現在作成中…)。Mellowのノズルが12.5mmなのに対して、ソケットの深さは5.2mmと浅いのでネジ部分が覆われることなく、ノズル交換を行うことができます

ノズル交換に適したソケットは他にもあると思いますが、私は手持ちの電動ドライバー(Vessel製)に装着してノズルを交換したかったので、6.35mmサイズの六角軸シャンクのあるソケットEHS-7を選びました。

Vesselの電動ドライバーは手締めと電動の両方を使い分けられるので、3Dプリント部品を使って組み立てるPrusaでも問題なく使えます(過去記事参照)。

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ダイソー製ソケットレンチ 4549131323757

TOPのショートソケットを使う前に、ダイソーのソケットレンチ6個セットを見つけました。価格が¥100+税と安いだけでなく、6種類のソケットと6.35mmサイズの六角アダプタが揃っていてお得だったので、こちらも購入しました。

こちらを試すとソケット部分が深く、ノズルがほとんど入って約0.6mmしかネジ部分が出てきません。また六角形状のアダプタは電動ドライバー用ビットよりも短く、差し込みが甘いのでソケットが抜け落ちないよう注意してください。

ノズルではないですが、PTFEチューブをつなぐクイック継手のM6またはM10サイズを取り付けるときはすごく便利です。

山下工業研究所(コーケン)製ショートソケット 2400MZ-7

私は試しておりませんが、山下工業研究所(コーケン)製のショートソケットがE3Dノズルの交換に適しているとの情報がありました。TOPのショートソケット同様にソケットが浅い上に、併用しているラチェットがコンパクトで作業しやすそうですね。

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モンキーレンチ

交換しようとノズルを回すとヒートブロックが一緒に回るため、何かしらでブロックを挟んで固定する必要があります。3種類の工具について下記のとおり検討しました。

  • ペンチ:Prusa組立キット付属のものを使えば追加費用は¥0。しかしヒートブロックをしっかり挟めない上に、ブロックの表面を傷つけやすい
  • スパナ:17mmスパナ(M10)を使うとしっかり固定できる(ヘルプページ参照)が、用途が狭く場所を取る
  • モンキーレンチ:多少のガタつきにより十分な締め付けは無理だが、開口幅内であれば調節できるため今後も利用可能

上記から、最大開口24mmのモンキーレンチ(trad製)を購入しました。E3Dのヒートブロックは23×16mmの四角形状なので、どちらの方向からでも挟めます。ヒートブロック側面にはヒーターおよびサーミスタの配線があるので、23mm幅の方向で挟むとショートの危険性は回避できます。

三共コーポレーション
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実際にこちらの工具でノズル交換を試しましたが、特に問題なく作業できました。片手サイズで軽いため扱いやすいです。ただし、モンキーレンチの構造だと上あご・下あごのガタつきがあるため、ウォームを常に指で押さえる必要があります。それでもノズル交換の作業であれば十分な固定が可能です。

しっかり固定したい方はM10のスパナを選ぶ、もしくは以下のnote記事のように金具を使った専用ツールでヒートブロックを挟み込むのも1つです。

こちらのコの字金具であれば内側の幅が23mmなので、ヒートブロックをしっかり掴めます。

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ビルドシート (PEIシート)

ビルドシートの表面状態は印刷の成否、底面の外観に大きく影響します。3Dプリンタを使うにつれて表面は多少なりとも劣化するので、定着力は低下していきます。前述の掃除グッズでも改善されない場合は以下の製品を試してみてください。

スティックのり

3Dプリンタ購入時の付属品になるぐらい定番のアイテム。X-SmartやPrusa i3 MK3S+組立キットを購入した際に付いてきました。

PEIシートにノリを塗るとファーストレイヤーの定着力が良くなるので、印刷物がはがれて失敗するのを避けることができます。理由としてはノリの持つ粘着力はもちろんですが、表面を多少凸凹にすることで印刷物の食いつきが良くなります。ただし塗り過ぎるとノリの跡が底面に反映されるので薄く塗ってください。

ノリの欠点として、ノリのベタつきがPEIシートと印刷物の底面に残ります。PEIシートは温水で洗えばすぐにベタつきを落とせます。印刷物の場合は水と石鹸を使えばキレイに落とせます。印刷物が変形しないよう、温度には注意してください。

ケープ (ヘアスプレー)

前述のノリのベタつきが嫌な場合はケープがおすすめです。整髪成分のベタつきがノリ同様の定着力を生むので、1層目がはがれるトラブルを回避することができます。

ケープの場合はスプレー状に塗布するので、ノリと比べてムラなく、そして薄くPEIシート表面をコーティングできます。そのため印刷物の底面がベタつくことがありません。PEIシートは多少ザラつくものの、ノリと比べるとほとんど気になりません。

ケープにはいくつか種類があり、髪を固める強さが異なります(花王商品ページ参照)。3Dプリンタの1層目の定着を強くするために、私は3Dエクストラキープという強めのものを使っています。印刷物が途中剥がれることはなく、PEIシートからカンタンに剥がせるので適切な定着力を持っています。Twitter上ではスーパーハードを使う方もいますが、問題はなさそうです。

ケープには微香性と無香料の2種類がありますが、そこはお好みで。

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