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3Dプリンター本体や、実際にモノを出力するための材料費のほかに、もうひとつ気になることがあります。 このプリンター、いったいどれくらいの電気を使っているのだろう?
この記事では、3Dプリンターがどの程度の電力を消費しているのか、そしてそれを管理する方法について説明します。
205℃のホットエンドと60℃のヒートベッドを備えた平均的な3Dプリンターは、平均70ワットの電力を消費します。 10時間のプリントで、0.7kWh(約9セント)を使用します。3Dプリンターの使用電力は、主にプリンタのサイズ、ヒートベッドとノズルの温度によって異なります。
この記事の続きには、この他にも知っておきたいかなり便利な情報がありますので、このまま読み進めて3Dプリンターで電気に関する正しい知識を身につけましょう。
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3Dプリンターの仕様で使用電力を判断する
3Dプリンターの電源仕様と最大/最小電力定格は、消費電力の限界を知るために必要な答えです。
例えば、30Aの12V電源を持つプリンターの場合、最大ワット数は360(30*12=360)ですが、プリンターは常に上限値で動くわけではありません。 この上限値は、印刷を開始するために必要なパーツを加熱するときに発動しますが、印刷が行われている間はずっと下がります。
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3DPrintHQのJason King氏は、MakerBot Replicator 2プリンタを使用し、エネルギーコストは5時間の印刷でわずか0.05ドルであることがわかりました。 3D印刷は1時間に50ワットしか使用しておらず、これはHP Laser Jetプリンタのスタンバイ時に匹敵し、印刷中やトースター1回の使用にも及びません。
相対的な電力コストの低さ
3Dプリントのコスト全体を見ると、電力コストは比較的非常に低く、心配する必要はありません。 もちろん、他のプリンターよりも効率が良いものもありますが、他のプリンターを選ぶ際の大きな決め手になるようなレベルではありません。
さて、3Dプリンターの電力消費量は、プリンターの動作によって若干の違いがあります。 プリンターが設定温度まで予熱しているとき、プリントベッドが比較的大きければ、印刷時よりも若干の電力を消費します。
3Dプリンターの電源を入れたときに最初に電力を使うのはプリントベッドの加熱で、その後、ノズルが特定の材料の温度に加熱されます。 印刷中は、理想的な温度を維持するために加熱プラットフォームがオンになっているかどうかによって、電力使用量が急上昇します。
私が読んだ限りでは、平均的な3Dプリンターは一般的な冷蔵庫と同じくらい電気を消費するようです。
電力使用量に影響するものは?
Strathprintsは、4種類の3Dプリンターの消費電力を比較するテストを行い、いくつかのことを確認しました。 材料の層厚が低いほど、プリントにかかる時間が長くなるため、全体として消費電力が高くなります。
プリントのスピードを上げることができれば、全体としてより少ない電力で済みます。「品質を落とさずに3Dプリンターをスピードアップする8つの方法」をご覧ください。
プリントベッドやホットエンドの加熱効率が良いと、常に温度を高く保つ必要がないため、使用する電力が少なくなります。
下の動画は、ヒートベッドを取り入れた場合の3Dプリンターの消費電力に大きな違いがあることを表しています。
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Maker B ot-Replicator 2Xは、コントローラーとモーターへの電力供給を40~75ワットで行っていましたが、熱を必要とするときには180ワットまで上昇しました。 プリントベッドの温度が高くなればなるほど、3Dプリンターは頻繁に電力を消費し、ワットメーターの変動が起こりました。
つまり、3Dプリンターの消費電力は一様ではなく、さまざまな要因によって変化するということです。
3Dプリンターのセットアップパラメータは、全体の消費電力に顕著な影響を与えます。 低い電力レベルで高品質の製品をプリントできるよう、3Dプリントのプロセスを熟知しておくことが重要です。
エンダー3Dプリンター用のソボルウォームエンクロージャーは、かなり高価ですが、何年も使えますし、通常、より良いプリントを得ることができます。
3Dプリンターで電気代を安くする方法とは?
- より小型の3Dプリンターを使用する
- 加熱ベッドや高いノズル温度を必要としない3Dプリント材料を使用する(PLA)
- 3Dプリントを早くする3Dプリンター設定の導入
- 大きなノズルに変更すると、プリントの持ちが悪くなる
- かなり暖かい環境で3Dプリントしていることを確認すること
3Dプリンターの電力コストを下げるには、3Dプリントを高速化し、加熱する必要がない方法を見つけることに尽きます。
プリントを速くするためにできる簡単なことは、大きなノズルを使う、インフィルを少なくする、プリントの回数を減らす、あるいは、別々に行うのではなく、一度に多くのものをプリントすることです。
電気使用量のほとんどは発熱体からくるので、発熱を抑えることに注力すれば、より節電につながります。
電気代よりもフィラメント代にお金がかかるのは間違いないですからね。
3Dプリンターが使う電力は?
エンダー3はどれくらいの電気を使うのですか?
あるエンダー3ユーザーは、3Dプリンターを4時間稼働させたところ、約0.5kWh(キロワットアワー)しか使用しませんでした。 これを時間単位で計算すると、エンダー3を使って1時間あたり0.12kWhの使用となります。
エンダー3が丸一日稼働した場合、どれくらいの電力がかかるのか知りたいという人が多いので、24時間で考えてみましょう。
24 * 0.12kWh = 2.88kWh
NPRによると、全米の1キロワット時の平均コストは12セントなので、エンダー3を24時間フル稼働させると0.35ドルになります。 もし、エンダー3を1カ月間24時間稼働させると、約11ドルになります。
エンダー3は、360Wの電源(DC24V 15A。
- ヒーテッドベッド - 220W
- 4ステッパーモーター - 16W
- ファン、メインボード、LCD - 1-2W
これらのパーツの後、余力として60~70Wを確保しておくと、余計なものを付け足すことができます。
関連項目: 立体3Dプリントベスト30 - ドラゴン、動物、その他3Dプリンターに接続する5050 LEDライトの基本セットは、20W程度になります。
3Dプリンターで電気ショックはできるのか?
3Dプリンターがそれほど電気を使わないことはお分かりいただけたと思いますが、それでも電気ショックを与えることができるのだろうかと疑問に思われるかもしれません。 この疑問はもっともで、答えはいたってシンプルです。
関連項目: PET Vs PETGフィラメント - 実際の違いは何ですか?3Dプリンターは、正しく扱わないと感電することがありますが、正しく使えば感電することはありません。
ある3Dプリンターユーザーは、実際に電源から感電してしまいました。 3Dプリンターを設置した後、EU-UKアダプターを使い、電圧を230Vに設定したのだそうです。
アダプターを使うより、UKプラグを購入するか、販売元に送ってもらったほうがよかったと思います。 これは、アース不良が原因で起こった可能性があり、活線から接続部に小さな電流が流れることがあるからです。
幸いなことに、無害なチクチクとした衝撃だけでした。 接地されていない電子機器を使うのはやめたほうがいいです。
実際の電気使用量を測定するにはどうしたらよいですか?
電力使用量については、多くの違いや変数があるため、完璧に測定することはできません。 ご自身がどの程度の電力を使用しているのかを知るためにできることは、私たちが推測するのではなく、ご自身で測定することです。
電力使用量モニターが内蔵された電力計を購入することができます。 ハイエンドのものは、電力使用量のコストを計算することもできるので、簡単に質問に答えることができますよ。
電気モニターはたくさんあるので、いろいろ調べて、ほとんどの人にとてもよく合うものを見つけました。
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- わずか0.20Wで検出を開始できるため、ほとんどのものを監視することができます。
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電気使用量をリアルタイムで簡単にモニターでき、将来の電気代を節約することができる複数の用途があります。 古い冷蔵庫など、電力を浪費する他の家電をテストしても。
3Dプリンターの電力使用範囲について
3Dプリンターが使用できる電力の最小値と最大値の例として、MakerBot Replicator+の仕様によると、100~240ボルト、0.43~0.76アンペアです。 これを変換するには、下限と上限を掛け合わせるだけで限界がわかります。
100ボルト×0.43アンペア=43ワット
240ボルト×0.76アンペア=182.4ワット
つまり、パワーは43~182.4ワットの間で自由に設定できるのです。
ワット数を1000で割り、使用時間数をかけて、1時間あたりのキロワット数に換算します。 たとえば、5時間印刷する場合、次のように計算します:
43ワット/1000=0.043Kw×5時間=0.215KwHを下限とする。
182.4ワット/1000=0.182Kw×5=0.912KwHを上限とする。
例えば、この2つの電力測定値の中間をとると、0.56KWhとなり、1時間あたりの電気代は5〜6cで済むことになりますね。 3Dプリンターで使用される電気量は、それほど多くはありませんが、時間をかけてゆっくりと蓄積されていくものです。
3Dプリンターの実費やフィラメント材料などの道具類に比べれば、3Dプリンターに必要な電力は気にする必要はないでしょう。
プロ用の大型プリンターとなると、電力コストも考慮しなければなりませんが、一般的な家庭用3Dプリンターであれば、非常に低コストです。
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