エンダー3は、PTFEチューブをフィラメントが押出機からノズルに至る経路として使用するボーデン押出機のセットアップを採用しています。

この記事では、ダイレクトドライブエクストルーダーキットを使ってアップグレードする方法を紹介し、その価値があるかどうかを答えます。

読み進めてみてください。

エンダー3ダイレクトドライブは価値があるのか？

エンダー3ダイレクトドライブは、TPUのような非常に柔らかく柔軟なフィラメントを便利にプリントできるため、その価値はあります。 また、エンダー3ダイレクトドライブは、フィラメントの引き込み時間が短いため、糸引きを減らし、より良いプリント仕上がりにつながります。 標準フィラメントでも、うまく3Dプリントすることはできます。

プロス

• 収縮性が良く、糸引きが少ない
• 柔軟なフィラメントをよりきれいに印刷できる

巻き取り性が良く、糸引きが少ない

ダイレクトドライブエクストルーダーの利点として、エクストルーダーとホットエンドの距離が短いので、引き込みがしやすいということがあります。

通常、0.5～2mm程度の低収縮率で使用できる場合が多く、この低収縮率設定により、プリント時にモデルへの糸引きを回避することができます。

エンダー3に搭載されているオリジナルのボーデンシステムは、長いPTFEチューブ内のフィラメントがうまく収縮しないために起こるストリンギングで知られています。 これが、ユーザーがダイレクトドライブキットへの切り替えを決定する理由の1つとなっています。

あるユーザーは、エンダー3ダイレクトドライブを導入したところ、エクストルーダーとノズルの距離が短くなったため、フィラメントの流れが良くなり、巻き戻しを減らすことができたと述べています。

柔軟なフィラメントをよりきれいに印刷することができます。

エンダー3ダイレクトドライブアップグレードが好まれるもう一つの理由は、通常のプリントスピードでフレキシブルなフィラメントをプリントできることです。

ボーデン式押出機では、フレキシブルフィラメントを印刷する際に、押出機とホットエンドの間にあるPTFEチューブにフレキシブルフィラメントを押し込むため、絡まることがあります。 また、ボーデン式ではフレキシブルフィラメントを簡単に引き込むことができず、目詰まりを起こすことがあります。

あるユーザーは、85AのフレキシブルフィラメントをBowdenセットアップで印刷したが、非常に遅い速度で、収縮をオフにした状態で印刷したと述べています。

また、柔らかいTPUは、特に高速で送り出すと押出機に詰まりやすくなると述べています。

コン

プリントヘッドを重くする

ステッピングモーターがガントリー上にあるボーデン方式と異なり、ダイレクトドライブ方式ではホットエンドの上に設置されているため、ホットエンドに重量がかかるとプリント時に振動が発生し、X軸とY軸のプリント精度が低下する可能性があります。

また、プリントヘッドの重量があるため、印刷中に速度が変化するとリンギングが発生することがあります。 このリンギングは、モデル全体の印刷品質にも影響します。

しかし、重量配分やバランスを最適化することで、ダイレクトドライブエクストルーダーの悪影響を軽減する、より良い設計が生まれました。

ダイレクトドライブシステムの長所と短所を語ったビデオを紹介します。

ダイレクトドライブ押出機のユーザー体験談

あるユーザーは、フレキシブルフィラメントのPPE関連部品を印刷するプリンターを3台所有していたが、ダイレクトドライブに変更したところ、生産量が2倍になったと、ダイレクトドライブ押出機の使用経験を語ってくれた。

また、PETGやPLAフィラメントも品質を落とすことなくプリントできたとし、他のユーザーにも勧めたいと述べています。

ダイレクトドライブキットは、彼がプリンターで行ったことの中で最も大きな印刷品質の改善であったと、何人かの人が言っています。

また、別のユーザーは、ダイレクトドライブとボーデンシステムの経験から、ダイレクトドライブの利点は、システムの故障点を引き起こすボーデンチューブがないことであると述べています。

さらに、ダイレクトドライブシステムの欠点として、Y軸ベルトに負担がかかり、ベルトが摩耗する可能性があるが、あまり一般的ではないと述べています。

エンダー3ダイレクトドライブの作り方

Ender 3のエクストルーダーをBowdenからDirect Driveに変更する方法は大きく分けて2つあります。 それらは以下の通りです：

• プロ仕様のダイレクトドライブ押出機キットのアップグレードを購入する
• ダイレクトドライブエクストルーダーキットを3Dプリントする

プロ用ダイレクトドライブ押出機キットのアップグレードを購入する

• ダイレクトドライブキットを購入する
• 古いエクストルーダーをエンダー3から取り外す
• メインボードからBowdenエクストルーダーケーブルを取り外す。
• ダイレクトドライブキットの配線を接続する
• ダイレクトドライブエクストルーダーをEnder 3に取り付ける
• プリントベッドを水平にしてテストプリントを実行する

では、その手順を詳しく見ていきましょう。

ダイレクトドライブキットを購入する

ダイレクトドライブエクストルーダーキットはいくつかありますが、Amazonで売っている「Creality Ender 3 Direct Drive Extruder Kit Official」のようなものがおすすめです。

このキットを使えば、よりスムーズなフィラメント送りが可能になり、ステッピングモーターのトルクも少なくて済みますので、簡単に装着してお使いいただけます。

このダイレクトドライブキットは、エンダー3用に購入されたユーザーから多くの良い評価を得ています。

あるユーザーは、24Vではなく12Vのマザーボード用の古い接続設定が付属しているため、プリンターの取扱説明書がもっと良くなる可能性があると述べています。

新しい接続は直接交換するため、分解する前に既存の接続を写真に撮ることをユーザーに推奨した。

また、別のユーザーからは、「エンダー3を購入する際には、必ずこのアップグレードを導入する」という意見もあり、導入後は、巻き取り設定を2～3mmに、巻き取り速度を22mm/sに設定すればよいとのことでした。

エンダー3からオールドエクストルーダーを取り外す

• 古いエクストルーダーを分解し、まずエクストルーダーからBowdenチューブを外します。
• XYテンショナーホイールまたは手動でベルトを緩め、ブラケットからベルトを外す。
• 六角レンチでモーターとブラケットからエクストルーダーフィーダーのネジを外す。

メインボードからボーデン押出機のケーブルを外す

• メイン基板を覆っているプレートを六角レンチでEnder 3の基盤から外す。
• 次にサーミスタとフィラメントファンのコネクタを外す。
• ホットエンドとホットエンドの冷却ファンの配線をコネクターから外し、配線を取り外します。

ダイレクトドライブキットのワイヤーを接続する

Bowden システムをメインボードから正常に切り離した後、次の操作を行います：

• 新しいエクストルーダーの配線を、旧セットアップの配線が接続されていた端子にそれぞれ再接続します。
• 接続が完了したら、メインボード上の接続が正しいかどうか再確認してください。
• ジップタイでケーブルを固定し、全体の接続がきれいになるようにします。 これで、メインボードのアセンブリをねじ止めすることができます。

Ender 3にダイレクトドライブ押出機を取り付ける

• 新しいエクストルーダーを所定の位置に取り付け、エクストルーダーがスムーズに動くことが確認できるまで、バーに沿ってしっかりとねじ込みます。
• ダイレクトドライブエクストルーダーの両側にベルトを接続し、X軸ガントリーに沿ってノブでベルトにテンションをかけます。

プリントベッドを水平にし、テストプリントを実行する

エクストルーダーを取り付けた後、以下の作業を行う必要があります：

• エクストルーダーがフィラメントを正しく押し出しているかどうかをテストします。
• プリントベッドを水平にし、Zオフセットを較正して、エクストルーダーが過不足なく押し出されるようにします。
• レイヤーの仕上がりを確認するためにテストプリントを実行します。 プリントがうまくいかない場合は、モデルが正確に仕上がるまでプリンタの設定を微調整し続けることができます。

エンダー3へのダイレクトドライブキットの取り付け方法を、CHEPの詳細な動画でご紹介しています。

ダイレクトドライブ押出機キットを3Dプリントする

以下はその手順です：

• ご希望のエクストルーダーマウントの機種をお選びください。
• モデルを印刷する
• Ender 3にモデルを装着する
• プリンターでテストプリントを実行する

ご希望のエクストルーダーマウントの機種をお選びください。

エンダー3のダイレクトドライブモデルは、Thingiverseなどから探すことができます。

3Dプリンターの重量があまり増えないようなモデルを探すのがおすすめです。

エンダー3用の一般的なダイレクトドライブエクストルーダーマウントの一覧です：

• SpeedDrive v1 - オリジナルダイレクトドライブマウント by Sashalex007
• CR-10 / Ender 3 Direct Drivinator by Madau3D
• トロントジョン社製エンダー3ダイレクトエクストルーダー

モデルを印刷する

ダウンロードしたモデルをスライサーソフトにアップロードし、スライスします。 印刷設定やモデルの向きを調整する必要があるかもしれません。 この後、印刷を開始します。 PLA、PETG、ABSのいずれかのフィラメントで台紙を印刷することができます。

Ender 3にモデルを装着する

モデルの印刷が終わったら、ガントリーからエクストルーダーを分解して、ボーデンチューブを外します。

次に、エクストルーダーをプリントマウントに取り付け、X軸にネジ止めします。 モデルによっては、エクストルーダーとホットエンドの間に通路を作るために、短いボーデンチューブを切る必要があるかもしれません。

エクストルーダーから取り外したワイヤーを接続します。 ワイヤーがX軸に沿ってスムーズに動くのに十分な長さであることを確認し、延長する必要があります。

エンダー3でのテストプリントを実行する

すべての接続を設定したら、Ender 3でテストプリントを行い、スムーズにプリントできることを確認します。 この後、テスト中に巻き取り設定やプリント速度を微調整して、プリント品質を向上させます。

これは、最適な印刷を実現するために、ボーデン方式とダイレクトドライブ方式では、巻き取り設定や印刷速度が異なるからです。

3Dプリントパーツでエンダー3をアップグレードする方法を詳しく動画でご紹介します。

また、Ender 3をアップグレードするためのエクストルーダーマウントを紹介するビデオもあります。