3Dプリンターステッピングモーター完全ガイド：高品質プリントのために

3Dプリント成功にはすべての要素を正しくセットアップする必要があります。全コンポーネントが協調動作し、すべてのパーツが期待通り配置されていることが前提です。

これらのコンポーネントにはエクストルーダー、プリントベッド、そして最も重要なステッピングモーターが含まれます。

モーターはプリント中に各軸を滑らかに動かします。幸い、3Dプリンターのモジュラー設計により、複数のモータータイプが適合します。

ステッピングモーターがプリント品質を決定します。優れたステッパーは優れたプリント品質を意味します。

モーターの種類が豊富なため、特に初心者は自分の3Dプリンターに最適なモーター選びに苦労します。

ご安心ください。本記事は3Dプリンターステッピングモーターの完全ガイドです。知っておくべきすべてを網羅しました。

さらに、検討すべきベストステッピングモーターとベストステッピングモータードライバーもリストアップ。ぜひお読みください。

3Dプリンターにおけるステッピングモーターとは？

ステッピングモーターは3Dプリンターの軸移動を制御する必須コンポーネントです。ステッパードライブがステッピングモーターを制御します。

より良い動作のため、3Dプリンターのモーターの速度、精度、出力、温度をカスタマイズする必要があります。モーター故障時は新品と交換可能。

考慮すべきポイント：純正ステッピングモータードライバーをサイレントステッピングドライバーに交換すると、プリンターの動作音を低減できます。

3Dプリンターはステッピングモーターを使用する？

はい、3Dプリンターはステッピングモーターを使用します。このコンポーネントは3Dプリンターの必須パーツ。造形中に各軸を制御・移動させます。

他にもエクストルーダー移動など複数の用途があります。エクストルーダーアセンブリにはフィラメントをエクストルーダーへ引き込むステッピングモーターが搭載。

ビルドプラットフォームをX、Y、Z軸に沿って移動させる用途も。用途はお使いの3Dプリンタータイプによります。

ステッピングモーターは物体を固定された繰り返し位置に移動させ、その位置を保持します。ただし移動間隔をカスタマイズする必要があります。

3Dプリンターステッピングモーターの種類

3Dプリンター用ステッピングモーターにはいくつかの種類があります。以下に3Dプリンターで使用するのに最適なものをリストアップ。

a) STEPPERONLINE Nema 17 ギアードステッピングモーター

STEPPERONLINE Nema 17 ギアードステッピングモーターは単なるステッピングモーター以上。5:18:1のギア比で動作する内蔵遊星ギアボックスを搭載。

エクストルーダーモーター、CNCロボティクス、3Dプリンター全般のスムーズな性能に必要なステップダウンパワーを提供。

多機能ながら速度を犠牲にしてより多くのトルクを実現。高トルクと0.35度のステップ角を備えます。

仕様

• 低抵抗1.65オーム
• 遊星ギア搭載
• バイポーラステッピングモーター
• ステップ角0.35度
• ギア比5:18:1
• 相電流1.68A
• 保持トルク2Nm
• フルストレッチで軸方向荷重50N、ラジアル荷重100Nをサポート

メリット

• 低入力電圧要件と低抵抗
• コンパクトで軽量、持ち運び便利
• 多様な用途向けの複数機能搭載
• 高精度で品質の高いプリントを実現

デメリット

• 未使用時でもステッピングドライバーが電力を消費する可能性あり

b) Stepperonline 27:1 遊星ギアボックス Nema 17 ステッピングモーター

STEPPERONLINE 27:1 遊星ギアボックス Nema 17 ステッピングモーターは高電力変換率で長期間持続するモーター。

高トルク・低速要件の3Dプリンターと互換性あり。

ギア比26:85:1を遊星ギアボックスが供給。電圧入力1.68Aでトップ性能を発揮。高効率で使い勝手良好。

仕様

• 遊星ギアボックス搭載
• バイポーラステッピングモーター
• 電流供給率1.68A
• 相抵抗1.8オーム
• 保持トルク52Ncm
• ギアボックス比26:85:1、効率81%
• サイズ1.7×1.7×1.9インチ、ステップ角0.07度

メリット

• 高効率でトップ性能
• 発熱少なく激しいプリントプロセスに適する
• 低騒音で静かな作業環境を実現
• 1.68A電流で長時間プリントに十分な電力供給
• 汎用性の高い設計で便利

デメリット

• 他の代替モーターより高価

c) Usongshine Nema 17 ステッピングモーター

Usongshine Nema 17 ステッピングモーターはエクストルーダーと3Dプリンターで使用される高品質バイポーラモーター。

以下の仕様を持ちます。モータータイプ：バイポーラ、直感的な設計と軽量で携帯性良好。高トルクと高品質スチールボディ。

コンバーターにシリコン鋼ローターとモーターコイルを搭載し耐久性向上。

仕様

• モータータイプ：バイポーラモーター
• エクストルーダー、3Dプリンター、繊維機器、DIYプリンター、DIY CNCマシンなど多用途
• サイズ4.5×2.7×1.9インチ、ステップ角1.8度
• 定格電流1A、電圧容量4.1V DC

メリット

• 高トルクで信頼性向上
• 低騒音で静かな作業環境
• フルスチールボディで長寿命
• 一定の低速維持可能で速度変更不要

デメリット

• 長時間プリントには非効率

d) FYSETC 42-34 Nema 17 ステッピングモーター（3Dプリンター・CNCマシン用）

FYSETC 42-34 Nema 17 ステッピングモーターは頻繁・高度なプリントニーズ向け高出力モーター。

高出力ながら軽量で携帯性に優れる。 これが3Dプリント企業とエキスパートに広く採用される理由です。

保持トルク0.35Nm。定格電流1A、定格電圧6V。ボディ主材はアルミニウムで重量220グラム。

接続簡単なフルアクセサリーセット付属。複数の3DプリンターとCNCマシンで使用可能。

仕様

• 主材アルミニウム
• 保持トルク0.35Nm
• モデルタイプ42-34 Nema 17
• 定格電流1A
• 重量220グラム
• ステップ角1.80度

メリット

• ケーブル付属で接続簡単
• 豊富な機能で複数の3Dプリンターに対応
• 軽量で高い携帯性
• 必要アクセサリーすべて同梱で追加購入不要

デメリット

• 信頼性に欠けるユーザーマニュアルで初心者には挑戦的

NEMA規格とは？

NEMAはNational Electrical Manufacturers Associationの略称。米国の電気機器メーカー団体です。

NEMAはステッピングモーターのグローバル規格を定めており、NEMAブランドのステッピングモーターは世界共通の特徴を持ちます。

これらの特徴にはトルク、寸法、電流容量、電圧容量が含まれます。

ただし、NEMA規格準拠の他モーターも存在。例えば同じ仕様の古いACモーターなど。

しかしNEMA規格準拠でも、ステッピングモーターとして分類・相互利用することはできません。

3Dプリンターに最適なステッピングモーターは？

3Dプリントに最適なステッピングモーターはSTEPPERONLINE 27:1 遊星ギアボックス Nema 17 ステッピングモーター。高電力供給率で長期間持続。

低騒音と優れた放熱で発熱抑制。

汎用設計で使い勝手良好。さらに3Dプリンター向け高効率モーターとしてトップ性能を発揮。

3Dプリンターステッピングモータードライバー［ステッピングドライバー］

3Dプリンターステッピングモータードライバーはステッピングモーターの最重要パーツ。大型プレハブ3Dプリンターはメインボードにドライバーを内蔵。

シスターボード上のドライバーなら交換可能（これがベストステッピングモータードライバー）。しかしハンダ付けで永久固定されているものは交換不可。

ベストな3Dプリンターステッピングモータードライバー選びでは電圧と電流定格を考慮。モーターがサポートする値と互換性があるか確認必須。

ドライバーのアンペア数と電圧容量がモーター要件以上であることを常に確認すべきです。

適切なモータードライバー選びで考慮すべきもう一つの要素はマイクロステップ数。マイクロステップは電流流れで生成される振幅。

マイクロステップ数が3Dプリンターの振動と騒音を決定。

値を可能な限り低く保つことで高トルクと性能精度を確保。例：モーターが200ステップで256倍なら、1回転で52,200マイクロステップ必要。

ボードもモータードライバー選びの重要要素。この要素はモータードライバーを過熱から保護。電流供給を安定化しショート防止。

3Dプリンターにはいくつのステッピングモーターがある？

3Dプリンターには4つのステッピングモーターがあります。 これらはX、Y、Z軸に取り付けられます。XとY軸にはそれぞれ1つずつ、ネジとベルトで接続。

ただしZ軸には1つまたは2つのステッピングモーターが搭載される場合があります。

これらのステッピングモーターはネジを使用。ここがツールヘッド全重量の圧力がかかるポイントだからです。

残りの1つはエクストルーダー部分に固定されたステッピングモーター。フィラメント押出プロセスを制御。プーリー、ギア、スプリングに固定。

よくある質問

すべてのNEMA 17ステッピングモーターは同じ？

いいえ、すべてのNEMA 17ステッピングモーターが同じではありません。NEMA 17はモーター取り付け用のフェイスプレート寸法のみを規定。

しかし他のモーター特性は異なります。したがってNEMA 17ステッピングモーターはステップ数、ステップサイズ、シャフトスタイル、ギアリング、配線、コイル、位相で異なる可能性があります。

すべての3Dプリンターステッピングモーターは同じ？

いいえ、ステッピングモーターは互いに異なります。NEMAにはほとんどのステッピングモーターに適用される規格セットがあり、NEMAモーターは電圧、トルク、寸法、容量など同じ特徴を持ちます。

しかし3Dプリンターステッピングモーターは構造材、定格電流、ギアリング、シャフトタイプ、極性（ユニポーラ/バイポーラ）などで差異があります。

Ender 3はどのステッピングモーターを使用？

Ender 3はモデル42-34 NEMA 17モーター（Amazonで見る）を使用。 Ender 3プリンター（Amazonで見る）に最適なモータータイプ。Ender 3 CR-10、CR-10s、S5、i3 select miniなどを含む。

例：FYSETC 3Dプリンターモーター（Amazonで見る）Nema 17ステッピングモーターはEnder 3プリンターで広く使用。

ステップ角1.8、定格電流1A、保持トルク0.35Nm、重量220グラム、アルミボディ。

結論

3Dプリンターステッピングモーターは3Dプリンターで不可欠であることが証明されています。しかし3Dプリントで最高の結果を得るには、ステッピングモーターと同仕様のステッピングドライバーを組み合わせる必要があります。

また、元のドライバー故障時に交換可能な交換型ドライバー搭載モーターを検討すべきです。