FABOOL Laser Miniの集煙装置付き保護ケースを格安で作ってみた

久々のFABOOL関連投稿です。

FABOOL Laser Mini 3.5W 標準フレーム版の集煙装置付きの保護ケースを格安で作ってみました。

【2016/12/07追記】FABOOL関連の記事が増えてきたので、目的別に整理した記事まとめページを作りました。最初にコチラ↓を参照下さい。

FABOOL Laser Miniの組み立て・調整の情報まとめ
当サイトは「FABOOL Laser Mini, 調整」などの検索キーワードでいらっしゃる方が多いので、当サイトにおけるFABOOL Laser Miniの組み立て・調整に関連する記事を整理してみました。 "最近始めた" or "これから始める"予定の方の参考になれば。。

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なんか色々とモヤモヤしてきた

先日記事にした様に、MDF 2.5mmが切れたり切れなかったりとモヤモヤしている状況が続いておりました。

FABOOL Laser Mini 3.5W (カットパラメータ模索編その3) MDF2.5mmが貫通したりしなかったり
先週末は、FABOOL Laser Mini 3.5Wを使って色々工作しておりましたが、どうにも困ったことが・・・。 MDF2.5mm厚が貫通したりしなかったりが酷くなって来たんです。

モヤ違いですが、煙モヤモヤも余りに酷いので、嫁さんの機嫌がかなり悪くなって家庭内もモヤモヤしてきてました。(苦笑)

先日怒られた際には”レーザーカット禁止令”が数日発令されてしまったので(現在は発令解除済み)、このまま指を咥えていてはFABOOLはオブジェ一直線です。

これは急いで保護ケースを完成させて、集煙させる仕組みを導入しないとマズい!!

制作する保護ケースのコンセプト

smartDIYsさんからも「FABOOL Laser Mini用安全カバー」が発売されてますが、金属フレームなガッチリした商品で、そこそこお値段も張ります。

他にも「排気ファンキット」なる集煙ファンと排気管へ繋ぐアルミダクトのセットも存在しますが、煙と臭いをフィルターしてくれる訳ではなさそうです。

所詮、家の中で自分しか使わないモノですので、ガッチリした金属フレームは奢りすぎな感じでして・・・何より、拡張フレームへの移植前提ですので、標準フレームにあまりお金を掛けたくないところです。

【補足】開梱編でも書きましたが、最初から拡張フレームセットは購入済みでして、標準フレームはあくまで組み方の参考としての事前練習として組んだ次第なんです。(長い事前練習だなw)

という事で、下記の個人的な最低限の要素だけ盛り込んだ最低構成で作ってみようと思いました。

保護ケース素材は木材で(ホムセン流通の格安品で)

安全性を考えると、レーザー光が透過しそうな透明塩ビやアクリルはやっぱり危険なので選び難いです。なによりちょっとお高いし。

今回は中が目視出来なくても構わないという割り切りで、お安い木材を使う事にしました。

これらの3×6材をカットして貰えば、かなり安く仕上がりそうです。2016-08-09-16-28-52 2016-08-10-10-16-31

集煙・臭いフィルタを何かしら工夫したい

一番の悩みどころです。

まずは、お手頃な在りモノで、そこそこしっかりしたフィルターになってるブルーエアミニを流用して排気システムを作ろうと思います。

どこまで煙と臭いを除去できるかは不明ですが、このまま何もせずに窓から排気しちゃうと、ご近所からクレームが来そうですので、何かしら工夫しておきたいところ。(住宅地は辛いよ・・・)

ちなみに、ブルーエアミニは本体は使わずにフィルターだけ使う予定です。

フィルターは2個入って4千円くらいなので、結構お得感あります。

RaspberryPi制御にして、PCから遠隔操作したい

先日、RaspberryPi3を使ってFABOOLソフトウェアを動かすことまでは出来ましたので、コレは問題ないでしょう。

保護ケースの中が目視は出来なくなる分は、RaspberryPi3にカメラを繋いで内部を遠隔モニター出来る様にしたいところ。(今後に向けた拡張要素かなぁ)

下の保護板は金属版にして、磁石でワーク固定したい

2番目の悩みどころ。

以前のMDF 2.5mmが切れたり切れなかったりとモヤモヤ際の考察から、均一に切れない一番の原因はワークの反りだと想像しています。

今まで暫定で使ってたポプラ合板の下敷きでは、レーザーカットの焼けが蓄積して、場所によってかなり盛り上ってしまいました。

下敷きがこの有様ですので、上にワークを置いたら、一見平らなワークでも1~2ミリは浮いてしまう様な悲惨な状況・・・。

今回の、保護ケースでも同じポプラ合板を使う予定ですが、剥き出しのままでは、暫定の頃と同じ結果になるのは間違いないと思われます。

ハニカムプレートなんて奢ったモノを敷きたいところですが、拡張フレームでも同じ手法が取れる様にある程度お値打ちに抑えたいところ。

幸い、きりいた.comさんが磁石の付くステンレス(SUS430)板をお値打ちでカット販売してる模様。

フレームと同じサイズで厚さは2mmだと5千円程掛かりますが、ここはケチるのは得策ではないので、そこそこちゃんとした装備にしようと思います。

磁石が付くなら、ワークの固定を磁石で行うことも出来るだろうと期待。

保護ケースの外装を作る

外装と言っても、フレームがある訳では無いので、単純に箱状に組むだけです。

ホームセンターで3×6材のポプラ合板とMDF2.5mmをカットして貰いました。dsc02814

木工ボンドで組み立てます。

この木工ボンドはかなり強力でお勧めです。

テープで仮止めして乾燥待ちなう。dsc02843

ちなみに、床が平らじゃない可能性も考慮して、保護ケースの底の4隅と中央の5か所に高さ調整アジャスターを付けてます。

ホームセンターで調達してきたアジャスター。dsc02947 dsc02946

フィルターと排気ファンを付けるダクトを作る

先日、MDF 2.5mmが切れたり切れなかったりとモヤモヤしていた時に作っていたのがコチラのファンダクト。dsc03526 dsc03529 dsc03528 dsc03527

ブルーエアミニのフィルタと排気用12cmファンを収めるところですので、ボンドをガッツリ塗って、密閉性を高めておきます。

ブルーエアミニの製品をそのまま使うのもアリですが、今回はフィルターのみ流用とし、排気用ファンはPC用の汎用品で一番風量強いモノをチョイスしました。

12cmクラスのPCファンで最大風量なのに、そんなに高くないのです。

厚さ38mmとぶ厚いですが、今回の用途ではフィルターの空間に収まるので問題ありません。むしろ風量と静圧がある方が良いです。 爆音は・・・まぁしょうがない。(笑)dsc03531 dsc03532

消費電力が大きいのでマザーボード上の3ピンに直結NGとか、どんだけやねん。(笑)dsc03535

DC12V、1.3Aだそうで・・・1.3A!!! それはマザボによっては焼けるかも?(笑)dsc03542 dsc03541

マザボへの直結NGだけに、ちゃんとATA用4ピン電源コネクタへの変換ケーブルも付属してます。dsc03536

中継部。変換ケーブルを外すと普通の3ピンファンコネクタ。(忘れない様にしないとw)dsc03538

PC電源によく使われるATA用4ピン電源コネクタ。dsc03539

回転数検知用の3ピンファン端子。dsc03540

ファンの電源はお安い汎用品を使う事にしました。

使うのはコチラの12V2A、5V2A取れる奴。

電源の写真。dsc03920

ATA用4ピン電源コネクタから、付属変換ケーブルでSATA用電源コネクタにも出来ます。dsc03922

内容物はこんだけ。dsc03925

OUTPUTは5V2A、12V2Aですね。RaspberryPiの電源をここから取るのもアリかも?dsc03928

有り難い電源スイッチ付き。dsc03929

SATA変換ケーブルは最初は付いた状態です。dsc03930dsc03932

SATAコネクタに用はないので、とっとと外します。dsc03933

ほら、ATA用4ピン電源コネクタタが出て来ました。dsc03934

今回のファンはかなり強力みたいなので、取り敢えず、保護用のガードは付けることにしました。

12cm用であれば、何でも良いと思いますが、私が使ったのはコチラ。

組んでみます。

ファンガードと共に背面板へ固定。dsc03544

ブルーエアミニのフィルタと一緒に、先程のファンダクト枠に入れます。ついでに背面パネルにも固定しちゃう。dsc03559

っと、ここで問題発生。

ファンダクト部分に気を取られて、背面パネルにFABOOL配線用の穴を開けるのを忘れてました。(笑)

ステンレス板を敷いてテストカットしてみる

と、丁度いいタイミングで、きりいた.comさんから磁石の付くステンレス(SUS430)板が到着ししました。dsc03886

早速開封。dsc03887dsc03888

綺麗なステンレス板です。dsc03904

余りに綺麗なので色々と余計なモノまで映り込みます。怪しいオッサンが映り込まない様に気を付けねば。(笑)

ちなみに、きりいた.comさんの金属板カット加工はレーザーカットらしいんですよねぇ。凄いなぁ。

取り敢えず、嫁の居ない隙に、背面パネルに配線用穴を開けちまおうっと。

綺麗なポプラ合板の上にステンレス板を敷いて、FABOOLを置きます。dsc03906

なんか、凄くカッコイイ感じになってきた。 オラわくわくしてきたぞ♪

さっき組んだばかりの背面パネルですが、今一度バラシて取り外します。

で、背面パネルへ丸穴をカットしてみました。 まだ集煙装置動かしてないので、やっぱり煙たい・・・。dsc03908

今回、微妙に反ってた部分は手持ちの磁石で押さえてカットしてみました。

レーザーユニットまでのクリアランスが3mmしかないので、手持ちの磁石だと厚過ぎてぶつかってしまいます。

ルートに当たらない様に、磁石の配置に工夫が必要です。

一応、気にせず配置できる用に薄い強力磁石も購入してるんですが、残念ながらこの時点ではまだ到着せず・・・。

未だかつてないくらい綺麗に切れました。(ちょっと大げさかw)dsc03909

使用機材:FABOOL Laser Mini 3.5Wモデル 標準フレーム
ワーク:MDF 2.5mm厚
パラメータ:200mm/min・出力100%・4周回

表面アップ。dsc03913

裏面アップ。dsc03914

断面も切り残し無しで、凄く綺麗。dsc03915dsc03916

ワークのMDF材を除けると、ステンレス板にはこんな跡が残っていました。

なんだろう?dsc03910

ウェットティッシュで拭き取ってみます。dsc03912

拭き取っても、微妙に黒い部分が残ります。 ステンレス焼けたのか??dsc03911

手で触った感じでは、傷がある様な手触りではないので、変色だけの様です。

これは暫く様子見かな。

気を取り直して、ケースに入れる準備を進めます。

FABOOLを保護ケースに固定する

っと、その前に、排気ファンを付けるからには、吸気口が必要ですので、保護ケースに穴を開けます。dsc03917

前の方(写真下)と左右の数か所に10mm径の穴を適当に開けてみました。

取り敢えず、これぐらいで足りるかな?

FABOOLを収めて配線します。dsc03938

FABOOLの固定は色々工夫しましたが、ぶっちゃけ箱に合わせて付けただけとも言えるので割愛します。dsc03940

重要なのは、ステンレス板とFABOOLの並行度を確保しつつしっかり固定することです。

レーザーユニットのクリアランス調整で、各所が同じ隙間になる様に改造パーツのM5ボルトで高さ調整を追い込みました。

先程開けた穴からUSBケーブルとFABOOLの電源ケーブルを通します。dsc03939

安全スイッチの固定は未だ悩み中。 というより、蓋の固定も悩み中だったり。(笑)dsc03953

まだRaspberryPiとか付けてないけど、取り敢えずは使える様になりました。dsc03952

試運転してみる

いつもの最大カットエリア(299×229mm)用の精度確認データを使用します。

FABOOL Laser Mini 3.5W (調整編その4)(調整用SVGデータに標準フレーム限界サイズを追加)
公開済みのA4サイズ版とは別に、標準フレームでの本当の限界サイズ版(299×229mm)の調整用データを用意しました。 貴方のFABOOLは限界まで動きますか??というチャレンジ企画!!

ワークはいつもの画用紙です。dsc03974

使用機材:FABOOL Laser Mini 3.5Wモデル 標準フレーム
ワーク:画用紙
パラメータ:1000mm/min・出力70%・1周回

右側(X=0方向)から。dsc03975

右側アップ。dsc03976

上側(Y=230方向)から。dsc03977

上側アップ。勿論段ズレ無し♪dsc03978

中心部アップ。バッチリセンター出てます。dsc03979

下側(Y=0方向)。dsc03980

下側アップ。こちらも勿論段ズレ無し♪dsc03981

中サイズの円も気持ちスムーズになった様な?dsc03982

小さい円も結構スムーズ。dsc03983 dsc03984

円がスムーズになったのは、FABOOLソフトウェアがVer0.4へアップデートされたお蔭か、改造パーツで調整がうまく行ったからなのか・・・謎ですね。

ちなみに、この最大カットエリア(299×229mm)用の精度確認データは、かなり難易度高めだと思われます。

精度良くフレーム組むのは当然として、ベルト当たりの調整や、ベルトテンションの左右バランスもしっかり取らないと、まず段ズレが起こりますし、最後まで完走するのも困難です。

私は、素組では解決できなかったので、改造パーツ↓を使っております。

FABOOL Laser Mini 3.5W (改造編)(改造パーツSTLデータ公開あり)
レーザーカッターFABOOL Laser Mini 3.5Wモデルを使っていて気になるのは、組み立て・調整のシビアさです。 組み立てについては直行冶具を作ってみたりして対策しましたが、調整については純正構成のままだと満足する結果を得るにはかなりの苦労が必要です。 そこで、調整を容易にする為のオリジナルの3Dプリント部品を作ってみました。 同じような苦労を感じている方の一助になれば幸いです。

この改造パーツによって、ベルトテンションの調整が格段にやり易くなったので、Y軸方向の段ズレをほぼゼロにする事が出来ています。

話を戻します。

ちなみに、画用紙カット後もステンレス板に跡が残っていました。dsc03950

MDFの時と違い、こちらはウェットティッシュでさっと拭くだけで消えました。dsc03951

やっぱり、ステンレス板は綺麗でイイですねぇ!!

続く

ワーク用のMDF材は既に到着してるんですが・・・秘密兵器のマグネットが未だに届きませんので、暫しお預け。

ということで、MDFカットについては後編でご紹介しようと思います。

【2016/10/11追記】後編を投稿しました。

FABOOL Laser Miniの集煙装置付き保護ケースを格安で作ってみた(その2)
FABOOL Laser Mini 3.5W 標準フレーム版の集煙装置付きの保護ケースを格安で作ってみましたの続きです。 MDF 2.5mmをカットしてみました。 果たして綺麗にカット出来たのか? そして煙と臭い対策の効果は一体どうなった!? ・・・先にネタバレしちゃうと・・・効果絶大でした!!

ブルーエアミニのフィルター(2個入)

速乾木工ボンド

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