10 3Dプリントサポート上の表面不良・粗さを修正する方法

Roy Hill 04-06-2023
Roy Hill

3Dプリントの経験上、支持体のすぐ上の面が悪くなっていることがあります。 私も経験があるので、この問題を解決する具体的な方法を調べることにしました。

レイヤーの高さやノズル径を小さくすることで、サポートの土台をより良くすることができます。 スピードや温度設定を調整することで、オーバーハング性能を向上させ、サポート上の粗面を減らすことができます。 冷却やサポートのルーフ設定を改善し、部品の向きを改善することができます。

3Dプリントされた支持体の表面の粗さを修正する方法については、さまざまな解決策や詳細がありますので、この継続的な問題を解決するために読み進めてください。

    なぜサポーターの上にざらざらした面があるのでしょうか?

    サポートの上にざらざらした面があるのは、3Dプリンターのオーバーハング性能によるものか、一般的なモデルの構造によるものが普通です。

    モデル構造が悪いと、3Dプリントで滑らかに仕上げる効率的な方法がないため、サポート以上の粗面を減らすことは困難です。

    部品の向きが悪いと、支持体の上にざらざらした面があるのは間違いないです。

    オーバーハング性能は、層がきちんと密着していないと、求めている滑らかな表面が得られないので、この点でも有効です。

    複雑なモデルの場合、サポートを避けることは難しいので、仕方ないのですが、サポートの上に滑らかな面を作る方法は、何らかの方法で見つけることができます。

    正直なところ、機種によっては表面のざらつきを完全に治すことはできませんが、いくつかの設定や向きなどを変えることで解決できるテクニックや対処法があります。

    その前に、なぜそのようなことが起こるのか、その直接的な原因を知っておくとよいでしょう。

    • レイヤーの高さが高すぎる
    • 高速プリントスピード
    • 高温設定
    • Z距離の設定が調整されていない
    • モデルの方向性が悪い
    • サポート設定が悪い
    • 低品質フィラメント
    • 部品の冷却不良

    サポーターの上にあるざらざらした面を直すには?

    1.レイヤーの高さを低くする

    レイヤーの高さを低くすることは、サポート上の粗いサーフェスを修正するための主な修正の1つです。 この理由は、オーバーハングの性能に関連しており、レイヤーの高さが低いほど寸法精度がかなり向上し、これはオーバーハングの改善に直接つながります。

    より多くのレイヤーをプリントしているため、押し出されたプラスチックはより多くの土台を持つことになり、3Dプリンターは、最初にオーバーハングを作るための小さなステップを作ることになります。

    そもそもサポートを使用することは避けたいが、もしサポートを導入する必要がある場合は、できるだけ効率的に行いたい。 その45°以上のオーバーハングには、特に0.2mmの層高でサポート構造を持たせたい。

    レイヤーハイトを0.1mmにすると、オーバーハングがより大きくなり、60度まで伸びることもあります。

    そのため、45度以上のオーバーハングには支持構造を持ってほしい。 このとき、レイヤーの高さは0.2mmでOKです。

    そのため、より良い表面を実現するために、支持体の上部にある

    • オーバーハング性能を向上させ、サポートを減らす
    • レイヤーの高さを低くして使用する
    • ノズル径を小さくして使用する

    そうすることで、さまざまなメリットを得ることができるのです:

    • 印刷時間を短縮する
    • また、プリントに必要な支持体の数も減るので、材料が節約できる
    • 裏面パーツの表面をより滑らかに仕上げます。

    こうすることで、支持体の上にあるパーツの表面を滑らかにすることができるのです。

    2.印刷速度を落とす

    このソリューションは、レイヤー同士をできるだけ密着させたいオーバーハングの性能にも関係しています。 印刷速度が速い場合、押し出された材料が適切にセットされるのに少し苦労することがあります。

    • 問題が解決するまで、印刷速度を10mm/s刻みで下げてください
    • 全速度ではなく、サポートの速度を具体的に遅くすることができます。
    • サポート速度」と「サポートインフィル速度」があり、通常印刷速度の半分の速度になる

    これは、印刷能力の低さではなく、寸法に応じたより正確なモデルを作成することで、サポート上の粗面を減らすのに役立つはずです。

    3.印刷の温度を下げる

    印刷温度の設定によっては、フィラメントを溶かす温度が高すぎる場合があり、その場合、フィラメントが水っぽくなることがあります。

    関連項目: エンダー3はいつ電源を切るべきか? プリントの後?

    そのため、そのオーバーハングをプリントしている間にたるみや垂れ下がりが発生しやすく、支持構造物の上の表面が荒れてしまうことにつながります。

    • いくつかのテストを実施し、印刷温度を最適化します。
    • 押し出し不足にならない程度に低い温度で、安定した印刷ができるようにしましょう。

    4.サポートZ距離の設定を調整する

    以下のビデオでは、3Dプリントの品質を向上させるために実施できるCuraのサポート設定について説明します。

    Curaの「サポートZ距離」設定は、サポート構造の上部/下部からプリントまでの距離として定義されます。 これは、モデルをプリントした後にサポートを取り外すためのクリアランスとなるギャップです。

    通常、レイヤーの高さの倍数の値が表示されますが、私の場合は2の倍数が表示され、実際には少し多いようです。

    • Curaの「Support Top Distance」に絞り込んで、レイヤーの高さと同じに設定することができます。
    • 1の倍数の方が2の倍数よりも、支持体の上の面がきれいに見えるはずです。

    ただ、ここで問題になるのは、壁のように接着できる素材なので、後からサポートを外すのが難しくなる可能性があることです。

    5.モデルを半分に割る

    このようなサポートが必要な場合、モデルを半分に分割し、プリントベッドに裏返しにして置き、プリント後に接着剤で貼り合わせれば、きれいに接着することができます。

    多くのユーザーがこのオプションを選択し、かなりうまくいっていますが、モデルによってうまくいく場合とそうでない場合があります。

    支持体の性質上、滑らかな表面を得るために必要な材料を絞り込むことができないため、モデルの他の部分と同じ表面品質を得ることはできません。

    モデルをある方法でスライスすることができれば、サポートの数を減らしたり、プリントする角度を改善したりすることで、サポートの上の「傷」や「粗い面」を減らすことができるのです。

    6.サポート(インフィル)ルーフの設定を調整する

    Curaには、サポートの「屋根」に関連する設定のリストがあります。 これらの設定を正しく調整すれば、表面だけでなく、サポート自体も改善できます。 サポート全体の設定を変更するのではなく、サポートの上部の設定だけを調整するように取り組むことができます、

    • サポートルーフの設定について試行錯誤をする
    • サポートルーフを有効にする」は、モデルの上部とサポートの間に密度の高いスラブを生成する
    • サポートルーフの密度」を上げることで、オーバーハング性能を向上させ、粗い表面を修正することができる
    • それでも支柱の上の部分のたるみが気になる場合は、もっと増やすことができます
    • また、「サポートルーフのパターン」をライン(推奨)、グリッド(デフォルト)、トライアングル、同心円、ジグザグに変更することができます
    • サポートジョインディスタンス」(X/Y方向のサポート構造間の最大距離)を調整します。
    • 別々の構造物が設定した距離より近い場合、1つの支持構造物に統合する(デフォルトは2.0mm)。

    CuraのデフォルトのSupport Roof Density設定は33.33%なので、この値を増やしてパフォーマンスの変化を確認することができます。 これらの設定を見つけるには、検索バーで検索するか、Curaのビューを調整して「エキスパート」設定を表示します。

    7.サポートに2台目の押出機/材料を使用する(可能な場合のみ)

    ほとんどの人はこのオプションを持っていませんが、デュアルエクストルーダーがあれば、サポートを使ってプリントするときに大いに役立ちます。 2つの異なる材料で3Dプリントすることができ、1つはモデルのメイン材料で、もう1つはサポート材料です。

    例えば、3DプリンターユーザーがPLAで3Dプリントする際に、水に溶けるPVAをサポート材として使用するような場合です。

    素材同士が接着しないので、支持体の上の表面があまり荒れていないモデルの方がうまく印刷できます。

    この2つの素材は接着しないので、上の表面の粗さが少ない素材がサポートする方が印刷の確率が上がります。

    8.高品質なフィラメントを使用する

    低品質のフィラメントは、印刷の品質を低下させ、印刷を成功させるのに不利に働きます。

    公差精度の低さ、製造方法の悪さ、フィラメントに含まれる水分、ホコリなど、さまざまな要因によって、上記のような粗面になってしまうのです。

    • 多くの優れたレビューを持つ信頼できるブランド名の高品質フィラメントを使用することを開始します。
    • Amazonもいいですが、MatterHackersやPrusaFilamentのような個別の小売店には素晴らしい製品があります
    • 高評価のフィラメントをいくつか注文して、あなたのプロジェクトに最適なフィラメントを見つけてください。

    9.冷房を改善する

    冷却システムを改善すると、オーバーハング性能が大幅に向上します。 これは、溶けたプラスチックをより早く硬化させ、より頑丈な土台を作り、その上に構築する能力を与えるものです。

    完璧ではないかもしれませんが、良い冷却は間違いなく、支持体の上の貧しい表面を助けることができます。

    • ペッツファングダクト(Thingiverse)を3Dプリンターで実装する。
    • 3Dプリンターでより高品質なファンを手に入れる

    10.ポストプリントワーク

    ここでの解決策の多くは、印刷工程を調整することで、支持体の上にある表面のざらつきをなくすというものですが、今回は、印刷が終わった後の話です。

    その粗い面を滑らかにすることで、見栄えの良い3Dプリントを実現する方法があるのです。

    関連項目: 3Dプリンターのフィラメントの入れ方・交換方法 - Ender 3 & more
    • 高研磨のサンドペーパーを使えば、安価にその表面を本当になめらかにすることができます。
    • もし、本当に研磨するほど材料が残っていない場合は、3Dペンを使って表面に余分なフィラメントを押し出すことができます。
    • フィラメントを貼り付けたら、あとはやすりで削って、モデルをきれいに仕上げます

    Roy Hill

    Roy Hill は、3D プリンティングの情熱的な愛好家であり、3D プリンティングに関連するあらゆる事柄について豊富な知識を持つ技術の第一人者です。この分野で 10 年以上の経験を持つロイは、3D デザインとプリンティングの技術を習得し、最新の 3D プリンティングのトレンドとテクノロジーの専門家になりました。ロイは、カリフォルニア大学ロサンゼルス校 (UCLA) で機械工学の学位を取得しており、MakerBot や Formlabs など、3D プリンティングの分野で評判の高い企業数社で働いてきました。また、さまざまな企業や個人と協力して、業界に革命をもたらしたカスタム 3D プリント製品を作成してきました。ロイは、3D プリントへの情熱のほかに、熱心な旅行者であり、アウトドア愛好家でもあります。彼は家族と一緒に自然の中で過ごすこと、ハイキング、キャンプを楽しんでいます。余暇には、若いエンジニアを指導し、人気ブログ「3D Printerly 3D Printing」を含むさまざまなプラットフォームを通じて 3D プリンティングに関する豊富な知識を共有しています。