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talk151: 国立科学博物館での伏線回収・3Dプリンタのヒートブレイクの詰まり
2026-06-12 18:23

talk151: 国立科学博物館での伏線回収・3Dプリンタのヒートブレイクの詰まり

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サマリー

今回のエピソードでは、まず国立科学博物館への家族旅行について語られます。特に、絵本作家・甲鳥支さんの科学絵本の展示や、日本列島の成り立ち、鉱物に関する展示に触れ、子供との学びの体験が共有されます。後半では、3Dプリンターのヒートブレイクの詰まりという技術的なトラブルシューティングについて、原因究明から修理、そして今後の改良への展望まで詳しく解説されています。

近況と健康の話
はい、始まりました。 inajob の試しに録音してみた、略してため録、talk151。
このポッドキャストは、40代、ものづくりが好きで、子育て中のエンジニアである inajob のなんでもない雑談をお届けするポッドキャストとなっています。
それでは、今日も始めていきたいと思います。
はい、お久しぶりです。1週間ぶりだし、1個前のエピソードはショート版というところで、ちょっとバタバタしておりますが、
今日はなんとか録音時間が取れたというところで、話していこうと思います。
健康の話は、先週どう言ったか忘れましたが、娘が体調不良が続いていて、
ちょっとあれなんだよっていう話をしてたんじゃなかったかなと思います。
その体調不良は、先週のところもちょっと続いていて、
体調はずいぶん治ってきたんだけど、体力の低下というか疲れ気味というところで、
幼稚園、午前中だけ行って預かり保育はせずに帰ってくるみたいなのが何日か続いたりとかしていて、バタバタと2週間過ごしていました。
実質その娘が不調だったのは、2週間のうち3日とかだったんですが、
そういうことがあるだけでもちょっとバタバタする。
家事がそれでできなくて、その分が後ろにずれてみたいな感じで、録音の時間がなかなか取れないみたいなところでした。
あと大きな台風も来ましたね。
台風の時は幼稚園にできれば来なくてもいいですよみたいな感じではあったんですが、
なぜか娘はそういう日に限って行きたいとか言うから連れて行ったりとかしてました。
もちろん幼稚園近いんで、すぐに回収できるというところだし、
風があんまりひどくなかったのと、洪水がちょっと怖かったんだけど、それも監視できているというか、
いざとなったらその日は在宅勤務だったんで、迎えに行けるというところで預けたりとかしていましたが、
そんな感じで娘は不調だったところからもう回復まで来ましたと。
その後というかグラデーションで妻が体調が悪くなってきて、それももう治ってきているというところで、
やっとまともな日常が帰ってきたなという感じで、そんな健康の話ですね。
私は風邪の症状はないのですが、ちょっとここ2日ぐらいお腹の調子が若干悪いのはこれは何なんだろうなと思ったりしていますが、
今のところはそれ以外は大丈夫かな。犬の花粉とかもずいぶん全く感じなくなって、梅雨だからね。
花粉なんて言ってる場合じゃないと思うんだけど、なので私は奇跡的に風邪の被害は受けず、
家族はあと2人はちょっと調子悪かったというところが、ここまでの健康の話かなというところです。
国立科学博物館での伏線回収
さて、2期からのネタのコーナーです。
イクノ銀山というか、銀山や鉱山の話をしようとしていて、これは遠く149の時にも公園で鉱石探しとか石英の欠片を探してるみたいな話をしましたが、
その流れでというか、最近国立科学博物館に行ってきました。上野にあるやつね。
メインの目的は過去里支店、過去里支という絵本作家もやってらっしゃる方なのかな。
もともとは教育者だったりとかいろんな肩書を持たれていると思うんですが、私のお世話になった本だとカラスのパン屋さんというのが、
私が小さい時から家にあったんじゃなかったかな、面白くて読んでいましたが、子育てをするにあたり、6歳の娘がいますが、その娘を育てるにあたり、
もう過去里支さんの方がめちゃくちゃお世話になりましたね。
特に今回は国立科学博物館というところで、過去里支さんの科学絵本の展示というか、
科学絵本の歩み、過去里支さんの科学絵本を紹介しながら、そもそも科学絵本というジャンルがどうやって出てきたのかみたいな話とかが展開してあるような展示をやっていて、
これは常設展の特別企画ブースみたいなところでやっていました。
国立科学博物館というと常設展と特別展というのはまず大きく分かれていて、特別展の方に行くとものすごい並んでるっていう印象しかなくて、
この時も危険生物展だとかやってたんだけど、これは最初からめちゃくちゃ並ぶのでやめておこうと思っていかず、
最初から過去里支展、常設展の端っこのブースでやってる過去里支展に行こうね。
隣では危険生物展やってるけど入るの大変だからやめておこうねみたいな話をして、それで行ってきましたという感じですね。
過去里支展は適当に見て、そんな大きなものじゃないから見て、その後普通に国立科学博物館の常設展の方かな。
しかも常設展の方は地球間と日本間というのが分かれてるんですよね。
ずいぶん昔娘が4歳だったか3歳だったかぐらいの時に一回行ったことがあって、その時は地球間をメインに見たんですよ。
確かに恐竜の進化とか生き物全体の話とか、地球規模の大きな特に生物の周りが結構面白かったのかな。
大きな動物の発生がものすごいたくさん並んでるエリアとかがあって、写真で見たことある方もいらっしゃるかもしれませんが、
そういうのが見るごたえのあるゾーンなんですが、今回は日本間の方に行ってみました。
日本間ちょっと難しい話もいくつかあるんですけど、日本にいる珍しい生き物の話だったりとか、
日本列島がどうして成り立ったのかとか、昔からの日本人の骨格の形がどういうふうに変わってきたかとか、
そういうのがある中で、日本で撮れる鉱山、鉱物の話というコーナーがあって、そこが結構娘と一緒に盛り上がりましたね。
というのも、さっき最初にイクノ銀山って言いましたけど、この間のゴールデンウィークに実家である兵庫は田島の国のイクノ銀山というところに行ってきて、
そこは銀山、銀が取れる場所だというところで、山の中には鉱石が埋まってるんで、宝石だったりとか金属が埋まってるんだよみたいな話をしていて、
それがずっと心に残ってるようで、ここら辺で石英を探したりしてたわけなんですが、
国立科学博物館では、そういった鉱石が日本のどこで取れるのか、ここではこんな鉱石が取れますよみたいな、
部屋一つ使った鉱石の図鑑というか、実物展示みたいな部屋があって、そこでいろんな鉱石やら貴重な石を見ることができまして、
その中にはイクノ銀山のコーナーというか、たくさんの鉱石が日本中から集められていて、兵庫の中ではイクノ銀山とかがフィーチャーされていました。
それ以外にも今年じゃなくて、去年のゴールデンウィークだったかな、実家に帰ったときに、隕石落下地点というのを見たんですよ。
それ家の近くなんですけど、隕石落下地点で落ちた隕石についても言及があったんだとか、レプリカが置いてあったんだとか、
これあれじゃん、この間見た隕石落下地点に落ちた隕石じゃんってなって、あらゆる地学的な伏線回収が国立科学博物館で回収できて非常に面白かったし、
娘もつながったなという感じがありましたね。
本当に実家の近くの何でもない畑の端っこの方にゴールデン隕石が落ちまして、これは記録がある中ではかなり古い部類で、
日本の歴史的な非常に重要な発見なんだとは一応書いてあるんだけど、
ちょっと石碑が立っているだけで、全然そこに隕石のサンプルがあるわけでも博物館があるわけでもないような場所だったんで、
本当かと思っていましたが、こうやって国立科学博物館で一つ場所を設けてそこに飾ってあるのを見るとやっぱりすごかったんだなと思ったりして、
博物館に飾ってあるというすごい珍しいものとか貴重なものというところと、自分の実家の近くというのがつながった感じがして、
非常に私も面白かったし、娘にも科学が身近に感じられた瞬間だったんじゃないかなと思ったりしました。
そんなこんな宝石や鉱石に興味があるというところで、
ちょっとこの夏ぐらいをめどに何か石拾いができそうな場所を探したいなと毎回この話をすると言ってる気がしますが、
なんか調べると静岡とか山梨のあたり、甲府のあたりがいいかななんて思って今見ているところです。
ちょうどずいぶん前に目黒の寄生虫館に行ったときに買ってきた本である地方病の本に甲府盆地が出てきて、
たぶんそこで日本充血急中のドラマが繰り広げられていたんだと思うんですけど、
その本結構六歳の娘気に入って読んでいるところもあって、
ついでにその聖地巡りじゃないですけど、地方病の現場を見に行けるなーなんて思いながら、
私としては計画を立てているんですが、これ行きたいのは私だけじゃないかという気持ちも若干あるので、
うまいこと娘と妻にプレゼンをして、何か行きたいという気持ちにさせられれば行けるかなーなんて思ったりしているところです。
山の中の川とかの方が本当は鉱石はあるんですけど、ちょっと子供と一緒に行くには危なそうだというところもあって、
鉱山が上流にあるところの中流下流域の川とかで、きれいな石が拾えるといいかなぐらいのつもりで思ったりしているところです。
そんな鉱石ネタ引きずってはいますが、国立科学博物館に行って、
これまで実家の方で見てきたイクノギン山だったり、隕石の伏線回収ができたよというお話でした。
3Dプリンターのヒートブレイク詰まり
さて次の話です。
久しぶりに3Dプリンターを扱っていたら、調子が悪くなりまして、結局1週間か2週間ぐらいかけて隙間時間にちょいちょい修理をしていったというのがありました。
私、自分の手元のメモに3Dプリンターに何かトラブルがあったら、その都度トラブル別にメモを書いていて、
わかんないうちは書かないんだけど、こういうことねってなったら次のときのためにと思って書いています。
このメモは非常に役に立つこともあるし、1回しか遭遇しなかったこともあるんですが、今回のトラブルは初めてのパターンだったので、
しかも原因がだいたいわかってきたのでメモをしてみました。
今回の原因はヒートブレイクの詰まりということで、3Dプリンターというのはプラスチックを溶かしてクリームのように重ねていくという、
これは3Dプリンターの中でも積層式の3Dプリンターの原理ですけれども、というふうに動いていました。
今回起きたのは、溶かすためにはマヨネーズの先っちょみたいなやつがついています。
そこが200度ぐらいまであったかくなるんですね。
そこに固いプラスチックの1.7ミリぐらいの系のプラスチックをどんどん送り込んでいって、
溶かして重ねていくというのが3Dプリントのやり方なんですが、
今回そこに送る、溶けてるところにどんどんプラスチックの細長いチューブみたいなやつを押し込んでいくんだけど、
溶かして材料をどんどん注入していくんだけど、それがどうしても途中で引っかかっちゃうと。
溶かしてる、突出口からはちょろちょろ出てはきているんだけど、どうもその勢いも弱いし、
勢いがいつものように出るだろうと思って後ろからグイグイグイグイプラスチックの材料を押し込むんだけど、
思ったより先っちょで出ないもんですから、カツンカツンってモーターが脱張しちゃって詰まっちゃうと。
詰まっちゃうというか、思ったように出ないと。
結果としては、ちゃんと積層できずに成果物も微妙な出来栄えになるというような感じが、
そういう現象が出始めて、これ何だろうなと思っていろいろ見てたら、
本当にだんだん出なくなってきて、最後には全然突出しなくなってしまって、
これどうしたと思って見てると、
熱くする場所についている温度センサーが本当の位置からずいぶんずれてしまっていて、
先っちょがどんなに熱くなっても温度センサーがそこから離れているもんですから、
先っちょの温度がとっくに250度とかになっているのに、マシンから見た時には180度ぐらいしか見えなくて、
どんどんどんどんヒーターを熱くするみたいな現象が起きていました。
そうすると、まずプラスチックを溶かしすぎるので思った造形にならないと。
ただ、それで詰まるっていうのはおかしいなと思って、もう少し見てみると、
この突出口に至る過程にヒートブレイクという部品がありまして、
これは鉄の筒です。鉄の筒があって、その鉄の筒の中をフィラメントという原料が通っていて、
その先の200度に温まっているところで溶かされて、先が細くなって出力されるというのが3Dプリンターの仕組みです。
どうしてそこに鉄のチューブがあるかというと、鉄のチューブより上側は普通の3Dプリンターの本体になるんですよ。
そこにあんまり厚さを持っていってほしくないので、厚い場所とフィラメントを送り出すギアやモーターのある場所の間に熱が断熱するためのチューブなんですよ。
断熱といっても別に、ただただに鉄が長くなっているだけで、鉄を熱がたどってくる間に放熱するだけなんですけど、鉄のチューブみたいなものを通ってプラスチックが突出されるというものなんですね。
鉄のチューブなんですが、鉄のチューブの中にPTFEチューブという樹脂でできた滑りを良くするチューブが入っていて、
二重のチューブになっているんですよ。外側は金属なんだけど、中側は耐熱性のあるPTFEのプラスチックでできたチューブみたいなものが入っているというようなものがあります。
それが、温度センサー不良によってヒーターが250度とか300度くらいまで熱された結果、それが溶け出すと。
溶け出したものは溶けたら固まって、ということはヒートブレークという鉄のチューブの中に、本来は筒状の樹脂であるPTFEチューブが入っていたんだが、それがヒーターの可熱によって溶けちゃうと。
溶けたものは温度が下がると固まるので、本来チューブだったらスカスカと通るようなヒートブレークのところ、フィラメントが引っかかるようになっちゃうんですよね。
引っかかったところで、ヒーターはもう少し下にある、先っちょのほうにあるので、ヒーターでどんどん熱してもPTFEチューブの詰まりより先にはフィラメントが先に進まないので、
溶けるのも伝わってきた熱でかろうじて少し溶けるが、いつもみたいには溶けないという状態で、それで先にあんまり進まなくなって、それでも無理やり後ろからガンガンモーターで押してくるので、それで引っかかっちゃってガツンガツンとモーターが脱帳しているというような現象が起きていました。
それが分かったので、さあどうしようってなって、まずは温度センサーを正しく取り付け直すと。温度センサーと一緒にヒーターも一緒に先っちょから取れそうになっていて、これすごく危なくて、
結局200度とかを作り出すための熱源であるヒーターが3Dプリンターの先っちょから落っこちそうになっていた。落っこちたらこれどうなるかというと、
3Dプリンターのベッドと呼ばれている金属でできた板の上に落ちるんだったらまだいいんだけど、その外側の地面というか、3Dプリンター本体の筐体だったり、
3Dプリンターのベッドの下のタラの床に落ちてしまうと、そのあたりにあるものにインカスしたりとか火災が起きる可能性もあるので、そうなると非常に危なかったというところで、
セーフという感じでネジを締め直しまして、ただヒートブレイクという鉄の筒の中が詰まってしまっているというのはどうしようもないので、一旦全部外して、
前回、温度センサーが壊れちゃったことがあって、そのときに取り替えたときに実は一緒にヒートブレイクも交換してたんですよ。
ただ、そのときの故障はヒートブレイクの故障ではなかったので、このヒートブレイクはまだ生きているなと思って、詰まってしまったヒートブレイクを外して、
前交換した部品の一部にある残っているヒートブレイクに元に戻して、それで組み立て直したらまともに動くようになりました。
ただ、このヒートブレイクの中に入っているチューブはやっぱり熱でどんどん劣化していくもののようなので、今取り替えたものというか元に戻したものも相当長い間、
2017年から使っているから、9年ぐらい使っているので、これも早く交換したいなと思って、追加の部品を今注文しているところではあるんですが、
そんないろいろなことがありまして、ヒートブレイクの詰まりという現象が分かっていったなを知りました。
私、この3Dプリンターのヒートブレイクという部品の名前も知らなかったし、その中が鉄のチューブじゃなくて、樹脂のチューブも入っているということも知らなかったので、
今回いろいろな勉強にはなりましたが、もうちょっと間違えると危ない事故につながるというところがあったので、
このヒーター周りの3Dプリンターのトラブルは非常に怖いなと思いながらメモしていました。
今回調べてみると、ヒートブレイクの中には、鉄のチューブの中にPTFEの樹脂のチューブが入っているもの以外にもオールメタルといって、
金属のみで構成されているようなものもあるらしく、ちょっと機器との相性があるからうまく動くか分かりませんが、
今回はオールメタルのものだったり、バイメタルといって2種類の金属が組み合わせて作られていて、
熱源から来る熱は熱伝導率の良い金属で受けた後、熱伝導率の低い方の金属で突出口の方にフィラメントを送り、ギアの方に繋ぐみたいな2種類の金属を組み合わせて作ったようなものもあるようなので、
それも試してみたいなと思って、それぞれそんなに500円もしないですよ。
そういうのを買って、ヒーター周り、もう少し安全に、もう少し壊れにくく、メンテがフリーでできるような仕組みはないかなと思って、
次のより良くする改良を試そうとしているというところです。
2017年に買った3Dプリンターだから、そろそろ新しいのに買い替えちゃえばいいんですけど、今流行りのバンブーラボの3Dプリンターとかだとこんな変なトラブルは起きないはずなんですけど、
下手にメンテ方法を知っちゃってるんで、フィラメント送りとかを見てると、いつもより抵抗は手でグッと押してみたときの押しごたえがいつもと違うから、これは詰まってるんじゃないかみたいな感じで見て、
当たったみたいなのがすごい逆にトラブルシューティングが楽しくなりすぎて、ついついメンテナンスを楽しんでしまってはいるんですけど、
本来やりたいのは3Dプリントなんで、そういうメンテナンスフリーで動く最近のプリンターに買い替えてしまってもいいのかなと思ったりもしていますが、
まだ動くようになっちゃったんで、これからも使っていこうかなと思っているという、そんな最近起きた3Dプリンターのトラブルのお話でした。
エンディング
さて、今日はちょっと2個しかないですが、もうちょっと話したいことがあったんだが時間切れなので、今日はこのぐらいにしますね。
イナジョブの楽しみに録音してみたトーク151でございました。このポッドキャストは40代ものづくりが好きで、子育て中のエンジニアであるイナジョブのなんでもない雑談を特化するポッドキャストとなっています。
今回も子育てと一緒に科学館に行った話だったり、3Dプリンターのトラブルというところでそれっぽい話ができたんじゃないかなと思っております。
このポッドキャスト聞いて面白いなと思った方はぜひ、購読していただきたいですし、私と何か交流したい方はディスコールサーバーイナジョブ側であったり、そんなものもやっておりますので、興味のある方は概要欄にリンク貼っておりますので、クリックしてみてくださいというところで、今日はこのぐらいでおしまいにしようと思います。
お聞きいただきありがとうございました。
18:23

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