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Aug 25, 2023

FDM 3D プリンターの主な電力消費者は何ですか?

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3D プリンターの最も重要かつ高価な部品の 1 つは電源です。 電源は壁のコンセント (AC 電源) とマシンの残りの部分 (通常は DC 電源) の間にあり、プリンタ内の電気システム全体のバックボーンとして機能します。

ただし、プリンターのすべての部分が電力を大量に消費するわけではありません。 では、最もエネルギーを必要とする機械の部分は何でしょうか?

加熱は FDM プリンタの重要な部分であり、通常、加熱要素自体がシステム全体で最大の電力消費者となります。 ほとんどのプリンタでは、次の 2 つの主要な加熱サブシステムがあります。

シリコンヒーターを搭載した3Dプリンター用ヒーターベッド。 画像提供：3DJake。

3D プリンターでヒーターの次に電力を最も多く消費するのは、多くの場合、機械コンポーネントです。 つまり、モーターやファンなど、動く部品はすべてこの分類に当てはまります。

3Dプリンターのステッピングモーターの電流波形。 画像提供：Trinamic。

リストの最後は、プリンター内の電子機器です。 この記事で説明する項目のほとんどはそのカテゴリに分類されますが、この文脈では、「エレクトロニクス」とは、システム内の処理、表示、制御電子機器を指します。

FDM 3D プリンター内の消費電力のダイナミクスを理解することで、ユーザーは機械が電気をどのように使用するかを理解できます。 実際、発熱体、モーター、機械部品、電子機器とコントローラーは、全体的なエネルギー使用に大きく貢献しています。 押出機のヒーターと加熱ベッドが大部分を占めており、ステッピング モーターとファンもそれに劣りません。 メインボード、プロセッサ、マイクロコントローラ、およびディスプレイ インターフェイスによる電力使用量は、前述のコンポーネントほど重要ではありませんが、それでもエネルギー消費の不可欠な部分です。 技術が進歩するにつれ、積層造形業界のエンジニアや設計者にとって、運用効率と消費電力のバランスを取ることは引き続き重要な課題となります。

特徴画像は Prusa Research の提供による。

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