多色印刷についてあれこれ

ホビー向け積層型3Dプリンターの多色印刷と言えば、
・Prusa MK3S用オプションの「MMU2S: Multi Material Upgrade 2S」
・汎用多色アダプタのMosaic社Paletteシリーズ
が主流と思われる。いずれも1ノズルだが、2ノズルで2色印刷可能な機種は過去からいくつか存在していた。しかしどれもこれもまともに印刷できない。2つのノズルの位置合わせを、3軸完璧にするのは民生機器品質では無理のようだ。

1ノズルでの多色印刷は、
・フィラメント交換
・ノズル内に残ったフィラメントの廃棄（パージタワー）
が肝となる。
積層方向に色替えするのなら手動でも可能だ。Prusaならスライサの設定で簡単にできる。6〜7回の色替えを行って印刷したことがある。しかし同一面で色替えがある場合など、フィラメント交換が数10回になると手動はもはや現実的ではない。手動でも行った色交換時のフィラメント廃棄を自動で行うのが上記装置の役目でもある。

今年4月以降、多色印刷可能な機種がクラウドファンディングで登場してきた。いくつか紹介する。
●AnkerMakeの「M5」と多色アダプタの「V6」

プリンタ自体はPrusaとさほど変わらない。カメラ付きとかタッチパネルUIを持ったコントローラーとか今風な改善はある。最大の特徴はV6という6色の多色印刷オプションだ。乾燥機能付きのケースにフィラメントを設置し、専用のエクストルーダーユニットに交換した本体に接続して使う。その最大の特徴は「パージタワーを生成しない」だ。
このオプションはクラウドファンディングのアドオンとして後日（2023年1月）出荷とのことで細部が明らかにされていない。わかっている範囲では、
・1ノズル
・エクストルーダー自体はV6側に存在し、フィラメントの1本を選択して押し出す
・6本のフィラメントのままエクストルーダーユニットに入力
じつは管理人はこのシステム一式を購入することにしてプレッジした。フィラメント6本セットなど含め$960ほど。本体は11月、多色オプションは来年1月と随分先だが楽しみではある。しかしパージタワー無しで本当に多色印刷可能なのか、いまだ疑問だ。

●Bambu Lab社「X1」および「AMS」
CoreXYでエンクロージャー付き。高速・高温での印刷が可能で、PCやカーボンファイバー入などの高強度なフィラメントが使えるのが売りだ。最大16色まで可能な多色印刷オプションもある。多色印刷の構造は、MMU2と考え方は同じ。フィラメントを抜き差しし、ノズル内のフィラメントをパージタワーに捨てる。ただし、パージタワーになすりつける前に直接ノズルから排出もする。圧力を高めて排出できるのでパージタワーより効率は良いはずだ。パージタワーは仕上げ用なのか。

AnkerMakeをポチった勢いで、クラウドファンディング開始日に争奪戦に参加しそうになったけど、発送先に日本が含まれていなかったのが幸いした。技適関連がクリアできていなかったようだ。手続きが面倒な日本は後回しにされたようだ。

●BigBrain3D社「Swapper3D」（Prusa用ノズル交換システムのキット）
紹介動画を見ると、実に面白い動きをしている。1ノズルだがノズルそのものを交換しているのでパージタワーが不要だ。コンセプトは面白いが、キットなので再現性が多いに疑問だ。MMU2でも苦労するらしいがその比ではないだろう。さらに、
・ノズル交換後に、その位置を3軸すべてにおいて0.05mm程度の精度で合わせられるか
・Prusa本体の電源ですべての電力を供給できるか（MMU2の場合はそれも含めて）
この2点は疑問というより不可能とさえ思っている。クラウドファンディング開始から1週間少々だが、執筆時現在で実質60人程度しかプレッジしていないのが証拠かもしれない。これをプレッジするのはよほどの物好きと言える。無駄金になるのは必至だ。

なお、本キットはMMU2専用ではなくPaletteシリーズにも対応している。しかし、フィラメント接合は不要なので、接合部の前後でカットするという荒業で対応している。これはPaletteの最大の特徴をないがしろにする暴挙だ。
この会社は以前の記事で書いたように、Palette2/3用のP2PPオプションとしてパージメカニズムを販売している。調整には500回のトライが必要とあり、現実的でないと無視していたが、とうとうこんなものを作ったのかという印象だ。この装置も500回の調整が必要なのだろうか。こんなものに大枚払う気にはなれない。

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