Prusa MINI の MODS(カスタム)

Prusa MINI 3Dプリンター

こんにちは、ふうです。
Twitterには書いていましたがここの所 Prusa MINI の色を変えてみたり、部分的にカスタムをしていまして、色々まとめてアップデートしようとしたらかなり大掛かりになり時間がかかってしまいましたが、とりあえずひと段落出来たので使用したMODSの紹介をしてみたいと思います。

Prusa MINI
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その1 準備

四角ナット

Prusa MINIの組立にはM3の四角ナットが多用されています。
最初軽く考えていましたが、20個ほど使われているのでプリントパーツを分解して取り出すより、購入しておくことをお勧めします。
とはいえ購入するにもちょっと特殊サイズです。
今回はほぼすべてのパーツをバラバラにして四角ナットを取り出したため購入は無しですが、当然プリント漏れやミスがあれば分解したパーツは戻らないので一つずつ確認しながらバラすことになります。

購入する場合はAliexpressでDIN562 M3 A2規格のものを探してください。

外周は3周程度なのですが、数があったりものによってはかなり深いところに入っているので分解は結構面倒です。

実測は上記の値ですが、多分表記ではもう少し大きいとおもいます。

ベルトテンションメーター

組立時のベルトのテンションを図るためのベルトテンションメーターをプリントしておく必要があります。

ベルトテンショナー
事前にPETGでベルトテンショナーを作成しておきます。そこまでシビアな物では無いですが有ると安心できます。

各種プリントパーツ

当たり前ですが、各プリントパーツを漏れなく出しておきましょう。
純正パーツはこちらからダウンロードできます。
Prusa MINIは元々PETGで出来ていますが、耐熱温度が80℃程度なので剛性・耐熱性のあるABSでプリントすると安心です。

Z軸上のパーツ

上が元、下がABSでプリントしたパーツです。
黒はeSUNのABS、カラーパーツはVOXELABのABS Proのグレー(ブルーグレーっぽい色でキレイですが、転売しか残ってなかったです)です。
今回は外周5、積層0.15mm、インフィル20%で出しました、こうやってみると元パーツの積層が結構荒いのがわかります。パーツによっては積層0.1mmで出したものもあります。

その他パーツの購入

Y軸とX軸用にリニアブッシュを5つ購入しました。
今回はモノタロウで購入したのでTHK製のLM8UUを買いました、MISUMIのリニアブッシュは取り扱いが無いようです。

Z軸用は長い物で別の商品です、Z軸自体そんなに激しく動く部位では無いので交換しませんでした。
それぞれ左が新しく購入したものですが、外側に変化はなく側面のプラスチック部分にメーカー名とJAPANの表記があります。

入れ替えた効果?ちょっと静かになったとおもいます。

追加するパーツによってはTナットやナットが必要ですし、ネジが多いのでヘックスビット付きの電ドラボールがあると便利です。

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その2 パーツ交換とMODS紹介

パーツをばらしながら交換を進めますが一度にばらしすぎると訳が分からなくなるので今回はX軸、Z軸など軸毎に分けて交換しました。
厄介なのはY軸周りが占めている部位が多く苦労したので慣れてくる後の方に回した方が良いと思います。

適当にばらして適当に組付けましたがPrusaのガイドを見ながら組み立てる方が良いと思います。
パーツも大分変えたのでネジの数で確認することもできませんでした。

Prusa 純正のパーツをPrintablesでダウンロードしたものも当然ありますが、一部リミックスされたMODSパーツを使いましたのでそちらの紹介をしたいと思います。

ホットエンド ボーデンチューブ

デュアルギアエクストルーダー & チタンヒートブレイク

お勧め度 交換推奨!!

Trianglelabのデュアルギアエクストルーダーチタンヒートブレイクを入れてます、詳しくは別記事で。
Prusa Communityで情報ありましたが、バイメタルヒートブレイクの導入はやめた方が良さそうです。
2つの金属を使っていて良さそうなのですが、だんだんと緩くなってきてトラブルになったそうです。

Fan-Duct for Prusa Mini (Carriage)

Printables Fan-Duct for Prusa Mini (Carriage)
お勧め度

パーツファンが少し弱い気がしたので以前はPrusa i3 MK3Sのようなパーツファンを増設していましたが、ノズル交換のたびにフロントのファンを取り外すのが面倒になりシングルファンに戻すついでにXキャリッジをファンの吹き出し口が多いものに交換してみました。
純正の物は後ろ側からだけの吹き出しですが、3方向から噴き出すので効果はどうでしょうか、、、分散し過ぎて弱くなってなければいいですが。
ファン自体を少し強いものにしたくて探していますが5V 5015ファンはあまり出回って無いようです。

ヒートシンクファンの向きはシールが見えていない方が左に向いている必要があります。
上の写真はシールが見えているので向き逆ですね。

購入しておいたリニアブッシュを2つ使います。
グリスはついていないそうなのでそのままグリスを入れましたが、念の為パーツクリーナーで洗浄する方が良いかもです。
ベアリングは4列あるので必ず均等に荷重を受けられるように向きを調節します。

PINDAセンサーの保持具一体型のパーツになっています。
PINDAセンサー保持具の一番最初のパーツはネジ山が切ってあって上下の調節がネジ山単位でしかできず、いちいち取り外して回転させていた気がするのですが、いつの間にか改善してますね。

リニアブッシュの掃除に使うパーツクリーナーとシリコングリースは下記の物をどうぞ。

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シリコンソックス

お勧め度

Levendig Design で購入しました、Silicone Sock-Xが最新バージョンなので注意。
シリコンソックス以外にもPrusa MINI用のアップグレードパーツが色々売っているので見てみると良いとおもいます。
Prusa MINIのヒートブロックにピッタリのデザインで良いのですが、案外簡単に角(ヒートブロック上側)から切れ目が入るので10個セットで買う方が気が楽かもしれません、頻繁にノズル交換すると1ヶ月も経たないうちに切れ目が入りだします、過熱前に取り外してしまう方が傷みにくいかもですね。
ファンによる風を防ぎヒートブロックを保温すると共に汚れも付きにくくなります。

ヒートブロックはアルミより銅の物が良さそうです、こちらはいつものAliのMellowですが固いのでノズル交換を頻繁にする方はアルミより耐久性もありそうです。
Mellowのアルミブロックに変えたきっかけはノズルの上から樹脂漏れをさせてしまってその掃除にタップを切れば良いかと思ったんですが、思いのほかアルミがゴリゴリ削れてネジが緩くなってしまいました。
樹脂漏れする方はこちらの記事を参考にしてみてください。

Prusa Mini Fan Cover

Printables Prusa Mini Fan Cover
お勧め度

ヒートシンクファンのカバーです。ゴミや遺物の挿入をある程度防ぎます。
先ほども書きましたが、ヒートシンクファンの向きはシールが見えていない方が左に向いている必要があります。
上の写真はシールが見えているので向き逆ですね。

ノズル

今回変更したものではないので公開当初記載していませんでしたが追記です。
Amazonで購入する場合はお高い高級品になりますが、Kaika ノズル(604シリーズ) 一択です、他メーカーのノズルを全て試したわけではないですが加工精度が低く、同一品をまとめて買っても穴径にバラツキがありました。

Prusa等V6ホットエンド用はkaika604や602等、数字の先頭が6の物です。
後の2桁は穴径を表しています(602は0.2mm 625は0.25mm)。
Kaikaはかなり細かくサイズがありますが、PrusaSlicerでは0.25mmのプリセットはありますが、0.2mmや0.3mmのプリセットは無いので(作れます)まずは0.25mmを試してみるのが良いと思います。

Aliexpressで購入する場合はMellowかTrianglelabでV6用ノズルを買えば良いと思います。
使い分けとしてはkaikaシリーズは0.4mm以下しかないので、細いものはkaikaそれ以外(0.4mm以上)はMellowかTrianglelabと分けています。

M8 ptfe coupling for Mini

Printables Improved X-End for Prusa Mini
お勧め度 ブレーキアウターでの使用では不具合あり

これについては不具合が発覚したので別記事にて追記しています。

本来はボーデンチューブ取り付け部の先にある短いPTFEチューブを嫌ったMODですが、外径5mmのロードバイク用ブレーキアウターを使うことができるようにリミックスしました。
ブレーキアウターは1.6mmのブレーキワイヤーを通すためのものなので、内径がPTFEよりかなりタイトです、うまくいけば遊びをかなり減らすことができると思うのですがどうでしょうか。
先端ネジ部まで5mmのアウターワイヤーを通すと強度的に心配なため、こちらのリミックス(現状未公開)では短いPTFEチューブは使用しています。
最初はカラーパーツとして作りたかったのでVoxelabのABS Proで作っていましたがどうしても根本で積層割れするため、eSUNのePA-CF を0.3mmノズルを使用し0.1mm積層で作成しました。

テストして問題なさそうであればそうであれば公開しようとおもいますが、SHIMANOのBC9000は固いため日泉ケーブルの方がしなやかで無駄なテンションもかからなさそうですし、カラフルなのが良いですね。
しばらく様子を見ながら使ってみます、うまくいけば無駄なリトラクションを減らせそうです。
念の為JLCPCBでSLS(Nylon)にてプリント依頼済みなので今週か遅くても来週には予備パーツとして届きそうです。
ロードバイクのメンテナンスでブレーキアウターが30cmほど余れば作成できますが、ワイヤーカッターやヤスリも必要だったりするのでロードバイク乗る人向けのMODです。
デメリットはPTFEチューブと違い中が見えないことですね。

Prusa Mini Filament Sensor Bowden Connector Adapter

Printables
お勧め度 フィラメントボックスに入れているならあり。

純正フィラメントセンサーにPTFEチューブを刺すためのアダプターを装着できるようにするMOD。

X軸

Improved X-End for Prusa Mini

X軸エンドパーツ
ちょっと色が薄いところがあるのはプリントミス

Printables Improved X-End for Prusa Mini
お勧め度 ちょっと差し込みが硬いが見た目がスッキリする

X軸のエンドパーツです、前後で挟むボルトを2本減らしたデザインで、組付けはX軸のロッドを差し込むだけになります、ボルトを省略した都合上硬くて嵌めにくいのでエンドパーツにロッド2本を先に刺してからZ軸のキャリッジに取り付けるようにしました。

Xエンドを前後に挟むボルトが無くなったことにより、ボルトの締め過ぎによるプーリーの動きが悪くなる事が無くなります

Z軸

Prusa Mini Z-axis brace

Printables Prusa Mini Z-axis brace
お勧め度 是非!!

Prusa MINIのZ軸は1枚の小さな鉄板とプリントパーツで結合されているだけなので直角を保つための補助具です。これのおかげでかなり剛性も出て直角も出せます
TナットとM5 12mmのボタンキャップ(頭が大きいとベッドとぶつかる)が必要。
太めのデザインもあります。

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Mini Handle for four fingers

Printables Mini Handle for four fingers
お勧め度 是非!!

Z軸に取り付けるハンドルです。
かなり大柄のハンドルですが持ちやすいしデザインがかなり良いです。
0.15mm積層でかなり高級感が出ます。こんな感じのデザインが出来るようになりたいですね。
TナットとM5のボルトが必要です。力をかけて締めるためワッシャーも使用しました。

Prusa Mini Z-axis braceと同じでTナットとM5のナットが必要です。
上記で購入していればワッシャーを追加すれば足りるはずです。

Prusa Mini(+) Z-axis dust cover

Printables Prusa Mini(+) Z-axis dust cover
お勧め度

埃避けですね、Z軸はほとんど熱くならないと思うので負担は無いと思います。

Prusa MINI Z-Top | Electronics Box Lid

Printables Prusa MINI Z-Top | Electronics Box Lid
お勧め度

純正のデザインがちょっと好みでは無いので、、、
爪が長くはABSでプリントするとはめ込むときに割れやすいです。
一度はめるときに積層で割れてしまったのでプリントし直して少し爪をカッターで削ってからはめました。

LCD

Prusa Mini – LCD Back cover – Upgrade

Printables Prusa Mini – LCD Back cover – Upgrade
お勧め度

LCDの裏蓋です、むき出しの基盤が怖いので。

PRUSA Mini(+) LCD Cable Clip

Printables PRUSA Mini(+) LCD Cable Clip
お勧め度

配線すっきりLCD用のケーブルクリップです。

Y軸

Better Prusa MINI Y Plate Front R7 -> R7.1Better Prusa MINI Y Plate Rear R7 -> R7.1


Printables Better Prusa MINI Y Plate Front R7 -> R7.1
Printables Better Prusa MINI Y Plate Rear R7 -> R7.1
お勧め度 剛性は得られる、シリコンモッド次第

もとのパーツは斜めに2点のみで固定するタイプですが、こちらは剛性を求めてPrusa i3 MK3Sの用に4点でしっかり固定します。
その分Prusa MINIのファジーさというか柔軟さを殺してしまっています。
本来向かって右側のアルミフレームのネジを緩めてZ軸を左右に傾けることにより片持ちで構造上直角を保ちにくいZ軸の傾きを調整可能にしています。

当然増えた分のM5 20mm ボタンキャップネジが8本必要になります。

上の純正は少し傾けられるように2点どめ+ボルト穴が太い
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このMODSを付けるときはPrusa Mini Z-axis braceの様な直角を保つパーツが必ず必要になります。
今回組付け時にやめるかどうか少し迷いましたが、最初は直角を保ってなかったのですが最終的には直角が出たのでOKです。

気づいていなかったのですが、このパーツは次に紹介するシリコンベッドレべリングモッドにもかなり関係してきます。

Prusa Mini Silicone Bed Leveling Mod

GitHub Prusa Mini Silicone Bed Leveling Mod
お勧め度 現状不満があれば、しかしかなり面倒

購入時から右端のPINDAセンサーが届かない範囲が0.1mmほど下がっていて定着が悪く、ずっと気になっていました。
このMODはOctoPrintを導入しないと出来ないのですが、ベッドの高さをシリコンで調整することによって高さを均一にすることが出来ます。
現在はRaspberry Piが入手困難なのですが、ベッドが歪んでいる方はやってみる価値大です。

購入するシリコンホースとM3 16mmのトルクスネジは後述します、リンクのものはAmazonは送料が高いので注意です、Yahooショッピングの方がおすすめです。
六角ではなくトルクスでとありますが六角ネジは頭が大きく高さもあるので干渉します。
いじり防止のトルクスセキュリティネジでも問題ないようです。

Silicone Bed Leveling ModとYプレートの関係ですが、通常奥側のYプレート真ん中にはY軸を動かすステッピングモーターが付いていて、そのあたりのパーツを固定するナット周りの造形で9個有るYキャリッジ固定ねじが真ん中奥だけ干渉します。
そのため薄型のロックナットが必要になりますが、この薄型ロックナットの購入が困難です。
ところがこのMODはその干渉を防ぐようにナットカバーが削られていました
導入時はまったく気づいてなくてどこが干渉するのか不思議でしたが、こうやって写真を撮ってまとめていてやっと気づきました。ナット探してた時間を返して、、、。

このMODは中心は純正のスペーサー付きのナットを使い周りの8点をシリコンゴムで調整します。
レベリングのポイント(4×4の16点)とナットの位置が違うので結構時間がかかりました。
特に歪みが目立たない場合は手を出さない方が無難です。

ということでこのMODもしくは対処済みの別MODを入れることによりロックナットの干渉を防ぐことができるため無理に薄型ナットを購入することなく、通常の厚み4mmのナイロン ロックナットを使用することができます。

ゴールドストア
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+の付いていない旧型のPrusa MINIを使っている場合の注意点ですが、Yキャリッジへのリニアブッシュの固定にUボルトを利用しています。
Prusa MINI+はカバーのようなもので固定するのですが、最初裏にUナットだと裏にナットがあるから取り付けにくいのかなと思っていましたが、そうではなくUナットだと締めつけ過ぎてしまい飛び出した足がヒートベットに干渉することがあるからだとわかりました。
無理に締め付けてもYキャリッジも歪むかもしれませんので軽く固定できるくらいで大丈夫です。

Prusa Mini+ heatbed connector cover – 48deg longer

Printables Prusa Mini+ heatbed connector cover – 48deg longer
お勧め度

ベッドから出ているケーブルを傾けることでPrusa MINIの奥に壁がある場合など、干渉を防ぎます。

Y belt holder for Prusa Mini

Printables Y belt holder for Prusa Mini
お勧め度

Yキャリッジ下のベルトホルダーです。
純正は先端側のベルト保持部の先が空いています。長めのベルトでも切らなくて良いようにという配慮でしょうが、MOD作者によると激しく動かすとだんだん開いてくるとのことでこちらのMODでは一筆書きのように先端まで一体型になっています。

Prusa Mini Thumb Tabs – Smaller Remix

Printables Prusa Mini Thumb Tabs – Smaller Remix
お勧め度

PEIシートを取り外すのに楽かなぁ?見た目重視ですね。
短めのM3ナットがいるので注意、なければ削って短くしましょう。

Best prusa mini cover

Printables Best prusa mini cover
お勧め度 アクセントに

アルミフレームのカバーです。
フィラメントカスなんかがよく落ちるので、、、。

番外

お勧め度

Prusa MINIを設置する台ですね。300×300あればフットプリントは足ります、Y軸が前後するので実際にはそれ以上必要ですが。

1層目は防音、防震を狙ってNRスポンジ、防震ゴムとどっちが良いでしょう?
2層目は硬くて重さのあるものという事でタイルを使ってみました。
安さでいうとホームセンターの平板コンクリートなどが良いですが、かなり重いのと厚み(3〜6cm)があるのでエンクロージャーを使うと高さに制限が出そうなのでタイルを探しました。
最初は大理石などのタイルも見たのですが、TOOLBOXで1枚から買える土間用のタイルを使用してみました。
土間タイルはエッジが白いので油性マジックで塗って誤魔化しました。
このタイルは厚み8mmで無駄に台が高くなることもなく程よい重さはあるので安定して動作させられるんじゃないかなぁといった感じです。

和気産業
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エンクロージャー

お勧め度

PLAには不要ですがABS等の高耐熱のフィラメントを使うときは必須です。
有名なのはIKEA LACKを利用したエンクロージャーでしょうか、気になる方はyskさんのnoteを参考にしてみてください。

棚の上下の板があるので壁だけアクリサンデーのツインカーボで作成して、微調整はプリントパーツです柔らかくてよければ100円ショップでも売ってると思います。
問題は壁も棚も垂直水平が出てないことですね。
そして柱もないので断面合わせになってしまい隙間ができやすいです、小さな隙間でも複数あれば結構温度が変わるようで柱に貼り付けるようにする方が簡単に設計できるとおもいます
デメリットはせっかくオープンなPrusa MINIを箱で囲んでしまうことによってメンテナンス性が著しく悪化する事でしょうか。

アクリサンデー(Acrysunday)
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Nevermore Micro

GitHub Nevermore Micro
お勧め度

ABSやePA-CFを使ってプリントしているとかなり有害な匂いがします。
下手すると頭痛もしてきますし、口の中に常に変な味がしてきます。
エンクロージャーで囲うだけでもかなりマシになりますが拡散しなくなるだけで消えるわけではないのでできれば有毒な成分を少しでも減らしたいです。

このNvermore Microはヤシ殻の活性炭をいれて使う空気清浄機です。
自分でプリントしたりする必要はありますが、少しでも気にされる方は導入を検討した方が良いかもしれません。変な炭を使うとネジ類が酸化するようで注意が必要です。

問題は使用する5015ファンです。
指定のものは5000rpmとか6000rpmのものですが、そんなに選べるほど流通してないのでAliで適当なものを選ぶ必要があります。
そして、問題はその電源をどこから引っ張ってくるかですね、Voronで使う人はその基盤から分配するのでしょうが、Prusa MINIからどうやってひっパテ来るかわからないので、今回使用したものは5V 0.4AのUSBケーブルで動くものにしました。
このファンはうるさいくらい強いのですが、どこで入手したものか覚えてない上こんなに強めな5Vファンはほぼ見かけません。
現実的には12Vの強目のファンを入手して5VのUSB電源から12Vへ昇圧して使うのが現実的でしょうか?

その3 完成形

ようやく完成です、かなり落ち着いたカラーリングになりましたが、なかなか良い感じではないでしょうか?
Prusa MINIは半組み立て済みのものを購入したのでここまでバラしたのは初めてで、仕組みを改めてみることができ今後どこかでトラブルが起きた時の対処もしやすくなるんではないでしょうか?
まぁミスってトラブル増やしてなければいいですが、試運転をした感じでは大丈夫そうです。

Prusa MINI
ORIGINAL PRUSA
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