I know what the correct 3D printer belt tension is! Let me explain what it is and how to set it!

Lost In Tech

21 Mar 202207:45

Summary

TLDRこの動画スクリプトでは、3Dプリンターのベルトの張力調整について詳しく解説しています。ベルトの張力を適切に設定することが、プリンターの精度やモーターの寿命に大きな影響を与えることを実験を通して示しています。一般的な「ベルトをきつく締める」というアドバイスは誤解を招く可能性があり、代わりにステッピングモーターの公称ラジアル荷重に基づいて張力を調整することが推奨されています。ベルトの張力を適切に管理することで、プリントの品質向上だけでなく、ノイズや消費電力の低減にもつながるというメッセージが込められています。

Takeaways

😃 3Dプリンタのベルトテンションは、正しいテンションで張る必要があり、あまり気にしすぎる必要はありません。
😉 ベルトを過剰に締めすぎると、ステッピングモーターの負担が高くなり、ノイズや温度上昇、消費電力の増加などの問題が発生する可能性があります。
🤔 同期ベルトは、所定のテンション範囲内で正しく機能するように設計されており、ゲートスベルトなどの高品質なベルトを使用することが重要です。
😲 ステッピングモーターの公称ラジアル荷重は通常25～30ニュートンなので、ベルトのテンションはこの荷重を超えないようにする必要があります。
🧐 ベルトがゆるすぎると、方向転換時の遅れなどの問題が発生する可能性がありますが、適度なテンションであればそうした心配はありません。
😅 ベルトテンションの調整は、ゲージやはかりを使って正確に行うことが重要です。音程で判断するのは適切ではありません。
🤓 ベルトを過剰に締めすぎると、ステッピングモーターの寿命が短くなる可能性があります。公称値を超えるテンションは避けましょう。
😊 一部のユーザーは、公称値を少し超えるテンションでも品質が向上すると主張していますが、それはリスクを伴います。
😇 結論として、ステッピングモーターの公称ラジアル荷重に基づいてベルトテンションを設定することが賢明です。
🙏 ベルトテンションの設定には、はかりなどの適切な道具を使用することをお勧めします。

Q & A

3Dプリンターのベルトの張力はどのように設定すべきですか?
-ステッピングモーターの公称仕様に基づいて張力を設定することが推奨されています。公称仕様では、一般的に軸から2cmの位置で25~30ニュートンの放射荷重が許容されています。この仕様を超えるとモーターの寿命が短くなる可能性があります。
なぜベルトの張力が重要なのですか?
-ベルトの張力が緩すぎると、方向転換時に軸の動きが遅れる可能性があります。一方、張力が高すぎると、ステッピングモーターの負荷が高くなり、モーター温度の上昇、消費電力の増加、騒音の発生などの問題が生じる可能性があります。
ベルトの張力を適切に設定するにはどうすればよいですか?
-簡単な方法として、ベルト張力調整機構の端にスケールを取り付け、モーターの公称仕様に基づいた適切な力(重さ)を測定し、その値で張力を調整することができます。
モーターの仕様を超えてベルトを過剰に締めつけるとどうなりますか?
-モーターの寿命が短くなり、騒音が増加し、温度が上昇し、消費電力が増加する可能性があります。しかし、若干の過剰な張力でプリント品質が向上する場合もあり、トレードオフが必要です。
この動画ではどのようなプリンターが対象となっていますか?
-この動画では、ベッドスリンガースタイルのプリンターで、ベルトが部品の位置決めにのみ使用されている同期ベルト(タイミングベルト)について説明されています。デルタプリンターやコアXYプリンターについては対象外です。
ベルトを「ツーリングキーに合わせて調整する」というアドバイスは適切ですか?
-動画の中で、ベルトの張力をツーリングキーの音程に合わせるというアドバイスは理にかなっていないと指摘されています。むしろ、モーターの公称仕様に基づいて適切に調整することが推奨されています。
ベルトの種類によって注意点は変わりますか?
-はい、真のゲイツベルトを使用している場合は伸びにくいですが、他のブランドのベルトは時間とともに伸びる可能性があるため、そのような場合は張力を適宜調整する必要があります。
ベルトの張力が高すぎると、どのような影響がありますか?
-張力が高すぎると、ステッピングモーターの負荷が高くなり、モーター温度の上昇、消費電力の増加、騒音の発生などの問題が生じる可能性があります。また、ベアリングへの負荷も高くなります。
ベルトの張力調整にはどのようなツールが役立ちますか?
-簡単な荷重スケール(旅行用の重量計など)を使うと、ベルト張力調整機構の端に取り付けて適切な力を測定し、張力を適切に設定することができます。
この動画で得られた主な教訓は何ですか?
-ベルトの張力については、ステッピングモーターの公称仕様に従うことが重要です。張力を仕様よりも高く設定すると、モーターの寿命を短くしたり、騒音や温度上昇などの問題が生じる可能性があります。適切な張力の設定が、プリンター性能とモーター寿命のバランスを保つ鍵となります。

Outlines

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⚙️ベルトテンションの設定について

このパラグラフでは、3Dプリンターのベルトテンションを適切に設定することの重要性について説明しています。導入部分では、ベルトの張力が適切でないと、ベルト自体やプリンター内の部品に悪影響を及ぼすことを示唆しています。その後、ベルトテンションを特定の値に設定するために、荷物用スケールを使用する方法を紹介しています。また、ステッピングモーターの仕様書に記載されている「放射方向の力」の値を超えると、モーターの寿命が短くなる可能性があることを指摘しています。最後に、適切なベルトテンションを設定することで、ノイズの発生やステッピングモーターの温度上昇、消費電力の増加を抑えられることを強調しています。

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🔩ベルトテンションに関する提言

このパラグラフでは、前半のパラグラフで説明した内容を踏まえて、適切なベルトテンションの設定方法についてアドバイスしています。まず、ステッピングモーターの仕様書に記載されている「放射方向の力」の値を超えないように、荷物用スケールを使ってベルトテンションを設定することを推奨しています。その上で、仕様値を超えてベルトテンションを高めた場合の品質向上の可能性については言及しつつも、モーターの早期摩耗のリスクもあることを指摘しています。最後に、ベルトテンションを適切に設定することで、ノイズの低減、温度上昇の抑制、消費電力の削減につながることを再度強調しながら、視聴者に対して自身の経験や意見を求めるよう促しています。

Mindmap

Keywords

💡3Dプリンターベルトの張力調整

これは、この動画の中心的なテーマです。3Dプリンターのベルトの適切な張力を決定することは、プリンターの精度と耐久性に大きな影響を与えます。スクリプトの中で、動画作者は、ベルトの張力を調整する際の一般的な誤解や、適切な張力の決定方法について探求しています。彼は、ベルトを過剰に締め付けることがステッピングモーターの摩耗や騒音の増加につながる可能性があることを示しています。

💡同期ベルト

動画ではこの用語が使われています。同期ベルトとは、ベルトの歯と駆動ギアの歯が完全にかみ合うように設計されたベルトのことです。これらのベルトは伸びにくく、一定の張力範囲内で正確に機能するように設計されています。動画の作者は、自身の3Dプリンターにゲイツ社の高品質な同期ベルトを使用していると述べています。

💡ベルトの緩み

緩んだベルトは、方向転換時にラグやたるみが生じ、プリンターの精度を低下させる可能性があります。しかし、動画の作者は、これを防ぐための適切な張力をかける必要があることを示しています。過度に緩んだベルトは、方向転換時の軸の動きの遅れにつながります。

💡ベルトテンショナー

ベルトテンショナーは、ベルトの張力を調整するためのプリンターの部品です。動画では、古いスタイルのエンダー3のテンショナーと、最近の調節が難しいスタイルのテンショナーについて言及しています。作者は、適切な張力を判断するためには、荷重計を使用することを提案しています。

💡ステッピングモーター

ステッピングモーターは、3Dプリンターの各軸を駆動するモーターです。動画の作者は、ベルトの張力が高すぎると、ステッピングモーターに過剰な負荷がかかり、モーターの温度上昇、騒音増加、消費電力の増加などの問題が生じる可能性があることを示しています。メーカーが指定するステッピングモーターの放射荷重仕様に従うことが重要だと説明しています。

💡放射荷重

これは、ステッピングモーターの製造メーカーが指定する、モーター軸に垂直に加えることができる最大許容荷重のことです。動画の作者は、この荷重仕様に従ってベルトの張力を設定することを提案しています。多くのモーターで、この放射荷重は25ニュートン(約2.5kg)程度に設定されています。

💡プリント品質

ベルトの適切な張力は、3Dプリントの品質にも影響を与えます。動画の作者は、メーカー指定の荷重を超えてベルトを締め付けることで、品質が向上する可能性があることを認めています。しかし、それによってモーターの寿命が短くなる可能性もあるため、トレードオフが必要だと指摘しています。

💡荷重計

動画の作者は、ベルトの張力を正確に測定するために、安価な荷重計の使用を提案しています。荷重計をベルトテンショナーの端に取り付けることで、ベルトに加わる張力を直接測定できます。これにより、適切な張力設定が可能になります。

💡ベルトの伸び

動画では、ゲイツ社以外のブランドのベルトは、時間の経過とともに伸びる可能性があることに言及しています。ベルトが伸びると、適切な張力が保てなくなり、プリント品質に影響を与えます。そのため、高品質のベルトを使用することが重要です。

💡ディスコードコミュニティ

動画の最後で、作者は視聴者に対して自身のDiscordコミュニティに参加するよう呼びかけています。これは、3Dプリンティングに関する議論や情報交換の場として機能しているようです。動画を通じて得た知識や疑問点を、コミュニティで共有することができます。

Highlights

The advice to "tighten belts" is misleading, and people think about belt tension far more than they ought to.

The video discusses belt tension specifically for synchronous belts on bed slinger style 3D printers, not delta or coreXY printers.

Synchronous belts are designed to grip the teeth and not stretch or slip until there is a lot of slack.

The real failure mode for loose belts is lagged movement on directional changes, but it doesn't take much tension to prevent this.

Using a luggage scale is an effective way to measure and set a specific belt tension.

Increasing belt tension too much can stress the bearings and increase friction, leading to higher stepper temperatures.

Tighter belts caused the steppers to make significantly more noise in the tests.

Modern belt tensioners make it hard to judge and control the applied tension.

Stepper motor spec sheets specify a radial force limit, usually around 25-30 newtons, which should dictate the belt tension.

Exceeding the stepper's radial force spec can shorten its life and increase noise, temperature, and power usage.

Tuning belt tension to a specific musical note doesn't make sense.

The advice is to use a luggage scale to tighten belts to the stepper motor's radial force specification.

Running steppers out of spec may provide better print quality for some, but it's a trade-off with potential downsides.

The video aims to prove that belt tension is over-thought and the "tighten them" advice is misleading.

The video explores increasing belt tension and its effects through practical tests and observations.