ノック音が出たのでEnder3のエクストルーダーギア交換

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先日、3Dプリンタで印刷中に、コツコツとノック音が
Ender3のエクストルーダーから聞こえてきました。

しばらくすると、印刷中の、出力物がこの様にスカスカに
なっていました。

エクストルーダーギアが原因でスカスカになった出力物

フィラメントが吸湿したのが原因かもと考えていましたが、
エクストルーダーギアの交換で直ったので、
フィラメントの吸湿は、原因ではありませんでした。

エクストルーダーギアの摩耗

エクストルーダーギアを確認すると、この写真の様に
フィラメントが通る部分が筋になっていました。

エクストルーダーギアのフィラメントが当たる部分が筋が付いている

エクストルーダーギアはフィラメントに食い付いてフィラメントを動かすので
ギアが上の写真に様に摩耗すると

  • エクストルーダーから、ノック音
  • 出力物がスカスカ

が発生します。

根本的には、ギアの交換が必要ですが、対処方法としては

  • エクストルーダーのスプリングの調整
  • ノズルのベッドの隙間の調整(probe z offset)
  • フィラメントの乾燥

で一時的に、解消するかもしれません。

ノズルのベッドの隙間は狭すぎると、フィラメントを
送り出すのに、より力が必要になります。

少し、隙間を広げることでエクストルーダーギアに
かかる力を抑えます。
ただし、広げすぎると、定着が悪くなるので、調整が必要です。

フィラメントが吸湿しているは、フィラメントが溶ける時に
水分が水蒸気となり、気泡が生じてしまいます。

気泡が、ヒートブロックやノズルの中で発生してしまうと
ノズル内の圧力が高まり、溶けたフィラメントがノズルから
排出されにくくなります。

その場合は、フィラメントを新品に交換するか
フィラメントを乾燥させます。

乾燥機兼保管庫として使える、ボックスがあります。

エクストルーダーギアの交換

エクストルーダーギアは、アマゾンでこれを購入しました。

550円ですが、10個入っています。
イモネジで軸に固定するので、別途六角レンチが必要です。

一番の問題は元々のギアが、
ステッピングモータの軸に、ギアが圧入されている事です。

エクストルーダーステッピングモータ(42-40)にエクストルーダーギアが圧入されている

ベアリングプーラーとかあれば良いけど、無いので、
苦戦しました。

あんまり叩きすぎると、ステッピングモータ内部のベアリングを
痛めてしまうので、ゴムハンマーで叩きますが、びくともしません。

横方向に、ノコギリで2本筋を入れてから
縦方向に、金属ヤスリで筋を入れて、ギアの強度を落としました。

これぐらいまで、削ってからギアをラジオペンチで持ち
モータの軸に、プラスドライバーをあてがって叩いたら取れました。

削って取った、Ender3に元々付いていたエクストルーダーギア

ギア交換後に、試しに印刷してみたら、ノック音は少なくなりました。
probe z offsetを調整し、隙間を少し広げたら、ノック音は無くなりました。

印刷途中も、スカスカになっている様子もありませんし、
印刷後の強度も、問題無さそうです。

その後

しばらくは、正常に動作していましたが、また同じ症状が
出てしまいました。

原因を特定する為に、押出ギアとモーター軸に
油性マーカーで線を書いて、動作させてみました。

すると、線が、くるくると動いてしまっています。

3Dプリンタフィラメントの押出ギアとステッピングモータ軸が空回りして、位置がズレている

ステッピングモータの軸に押出ギアは六角レンチで
しっかり固定していましたが、緩んでしまった様です。

元々のギアは圧入されていたので、これ以上の対策は困難とし
軸がDカットされた、互換性のあるステッピングモータを購入しました。

左が旧モーター、軸の長い右が新モーターです。

Ender3のエクストルーダーステッピングモータ、左が旧モーター、軸の長い右が新モーター

新ステッピングモータは、軸がDカットされているので
より緩みにくくなっています。

しばらく、これで印刷を行っていますが、今の所は異常は無いです。