3Dプリンターのノズルがプリントやベッドにぶつかる(衝突する)のを直す方法

Roy Hill 20-06-2023
Roy Hill

3Dプリンターを正しく水平にして、3Dプリントの通常のプロセスを行ったのに、なぜかノズルがプリントに当たったり引きずったり、ベッド表面に擦り付けたり食い込んだりする。 それが数時間続くプリントであれば、なおさらだ。

これらは理想的なシナリオではなく、私も以前経験したことがありますが、間違いなく修正可能です。

ノズルがプリントやベッドに当たるのを直すには、3Dプリンターの側面にあるZエンドストップを少し上げるのが一番です。 これは、3Dプリンターの下降を止めるためのものです。 また、スライサー設定でZ調整を行い、ベッド面が高くなるのを考慮することができます。

これは基本的な答えですが、今後この問題を回避するために理解すべき重要な情報があります。 プリンターの設定、Zエンドストップの調整方法など、具体的な問題については、この先をお読みください。

関連項目: 3Dプリンターサーミスタガイド - 交換、問題、その他

    エクストルーダーでモデル倒れが多発するのはなぜ?

    エクストルーダーがモデルを倒してしまう原因には、いくつかの理由があります。

    • レイヤーの密着性が悪い
    • 反り返ったプリントベッド
    • オーバーエクストルージョン
    • エクストルーダーが低すぎる
    • X軸のキャリブレーションが正しくない
    • エクストルーダーがキャリブレーションされていない

    それでは、それぞれの項目で、プリントを倒したり、ノズルがベッドに食い込んだりする原因について説明しましょう。

    レイヤーの密着性が悪い

    3Dプリントでレイヤーの密着性が悪いと、プリントの途中で倒れてしまうことがあります。 その理由は、各レイヤーが正しく押し出されないと、上のレイヤーに影響を与えることがあるからです。

    レイヤーを何枚か重ねると、マテリアルが間違った場所に行くようになり、押し出しパスの邪魔になるくらいになります。

    このような場合、プリントヘッドやノズルに少しでも接触すると、プリントに何時間もかかっているかどうかにかかわらず、3Dプリントが倒れてしまう可能性があります。

    レイヤーの接着不良を解消する方法

    ここでの解決策は、速度、温度、加速度、ジャークを正しく設定することで、スムーズな印刷プロセスを確保することができます。

    この値を把握するのに試行錯誤が必要ですが、一度把握すれば、レイヤーの接着不良によるプリントの倒壊はなくなるはずです。 また、使用する材料によっては、3Dプリンターのファンも関係することがあります。

    PETGのようにファンをつけてもあまり効果がない素材もありますが、PLAにはぜひ良いファンを使って、特に速いスピードで使うことをお勧めします。

    反り返ったプリントベッド

    プリントベッドが歪んでいると、プリントを倒したり、ノズルがプリントベッドに食い込んでしまったりと、良いことはありません。

    プリントベッドの反りというのは、ベッドの高さが不揃いなので、ノズルが左右に動くとプリントベッドの位置が低くなったり高くなったりすることを意味します。

    ベッドは、冷えているときは比較的平らでも、熱を加えるとさらに反り、ノズルがモデルにぶつかることがあります。

    3Dプリントベッドのゆがみを直す方法

    3Dプリントベッドのゆがみを直す方法」という記事を書きましたので、これが原因かもしれない場合は、ぜひそちらで詳細を確認してみてください。

    この方法は、あまり知られていないようですが、実際に何人かの3Dプリンターユーザーが試しているので、おすすめです。 試すのも難しくありません!

    オーバーエクストルージョン

    3Dプリンターが過大な押し出しに悩まされている場合、一部の層が必要以上に高く作られていることを意味します。 モデル上の押し出しフィラメントの量が増えると、ノズルがノックされるほどの高さになることがあります。

    また、過剰に押し出された材料が押し出し通路を塞いで圧力を高め、X軸やY軸が飛び跳ねる段差ができるため、このような現象が起こることがある。

    オーバーエクスプロージョンの原因はいくつかあり、つまりこの問題を解決するのは難しいのですが、問題解決に役立つ最も一般的な修正方法をいくつか紹介します。

    オーバーエクストルージョンを修正する方法

    通常、オーバーエクストルージョンの修正は、温度や流量の設定変更で行うことが多いようです。

    以下の修正をお試しください:

    • 印刷温度を下げる
    • 低押出倍率
    • 寸法精度の良い、より高品質なフィラメントを使用する。

    印刷温度が高いということは、材料がより液体の状態、つまり粘性が低いということです。 これでフィラメントが溶けすぎて流れやすくなり、流量を増やすことにつながります。

    押し出し倍率は、押し出される材料が多すぎる場合に、流量を減らすことができます。 これにより、フィラメントの出る量が減り、結果的に押し出しすぎを修正することができるはずです。

    フィラメントの種類や品質に問題がある場合もあります。 安価で信頼性の低いフィラメントを使用すると、以前にうまく印刷できたとしても、問題が発生しやすくなります。 フィラメントを変更した後に問題が発生した場合は、これが原因である可能性があります。

    エクストルーダーが低すぎる

    エクストルーダーのレベルが低すぎるのは、組み立てが正確でない場合に起こりうることです。 3Dプリンターを早く組み立てて、あるべき位置に配置できないことはよくあることです。

    低すぎるエクストルーダーの修理方法

    エクストルーダーの位置が低すぎる場合は、エクストルーダーを分解し、正しく取り付け直す必要があります。 この場合、エクストルーダーがあるべき形でしっかりと内部に取り付けられていない可能性があります。 あなたの特定の3Dプリンターのビデオチュートリアルを検索し、エクストルーダーの取り付け方法をフォローする必要があります。

    以前から問題なく印刷できていたとしても、問題を解決せずに一時的に症状を直した可能性があります。

    X軸のキャリブレーションが正しくない

    これは一般的な問題ではありませんが、あるユーザーが、あるZ高さ以降にX軸が正しく水平になっていないために、プリントがプリントに引っかかって倒れることがあると説明しています。 このようなことは、特にプリントのかなり奥で起こるので、気づくのはかなり難しいでしょう。

    毎回同じところでプリントが失敗していることに気づいたら、プリントの失敗やモデルが倒れてしまう原因かもしれません。

    正しくキャリブレーションされていないX軸を修正する方法

    X軸を校正する簡単な方法は、ホイールの偏心ナットを回して締め付けることです。

    エクストルーダーがキャリブレーションされていない

    印刷の問題の多くは、あなたが遭遇しているような他の要因ではなく、実際には押出機自体に起因しています。 押出機の設定やキャリブレーションが印刷に悪影響を及ぼすことを過小評価するのは簡単なことです。

    以下のビデオガイドに従って、エクストルーダーのキャリブレーションを正しく行ってください。

    エクストルーダーのキャリブレーションが完璧であることを確認するために、2回行うことをお勧めします。

    ノズルがプリントにぶつかるのを解決するその他の方法

    • スライサーのZ-hop設定でノズルを上昇させながら移動させてみてください(0.2mmで大丈夫です)
    • 素材のカールが原因の場合は、印刷温度を下げてください。

    ノズルがプリントベッドに食い込む不具合を修正する方法

    Zオフセット設定とエンドストップ問題

    簡単に言うと、Zオフセット設定は、ノズルとベッドの間に余分な距離を移動させるスライサー設定です。

    Zオフセットの設定に入る前に、エンドストップリミットスイッチが適切な位置にあるかどうかを確認します。 このエンドストップは、3Dプリンタに、プリントヘッドの移動を停止する場所を指示して、プリントヘッドが過度に伸びるのを防ぎます。

    このエンドストッパーを持ち上げるだけで、ノズルがベッドに当たったり、食い込んだりする問題を解決できることもあります。

    また、その他のチェックも行ってください:

    • エンドストップスイッチはきちんと配線されていますか?
    • スイッチは作動していますか?
    • スイッチをフレームにしっかりと取り付け、正しく調整しましたか?

    ベッドに凹凸があると3Dプリントの成功が遠のくので、X軸に平行で、ベッドとノズルの距離がプラットフォーム全体で同じであることが必要です。

    Zエンドストップは、ベッドレベリングスクリューがきちんとねじ込まれた状態で、ノズルがビルドプラットフォームに近づくようにセットすることを確認してください。

    この後、各コーナーで通常のレベリング作業を行い、ベッド全体の距離が正しくなるように紙を使用します。

    プリントベッドが高温か低温かでレベリングの手順が変わりますが、高温のベッドが最も好ましいということを覚えておいてください。

    スライサーの設定を再度確認し、他のオブジェクトの上に印刷したり、より複雑な印刷をするなどの特別な理由がない限り、Zオフセットを使用していないことを確認します。

    M120ではエンドストップの検出が可能ですが、スライサーの中にはプリント開始前にこれを有効にしないものもあります。 プリンターがエンドストップを検出しない場合、ノズルがプリントベッドに当たることがあります。 プリント開始前やオートホームを行う前にこれを検出することが望ましいです。

    ノズルはベッドからどのくらい離すべきですか?

    ノズル径やレイヤーの高さにもよりますが、一般的には、ノズルがプリントベッドから0.2mm程度離れ、かつベッドレベリングスクリューがかなり締まっていることが望ましいです。

    ノズルとベッドの距離を決める方法としては、ノズルの間に紙や薄いカードなどを挟む方法が一般的です。

    ノズルや紙がつぶれ、必要以上に低くなってしまうことがあるからです。 紙やカードに適度なゆとりがあることが必要です。

    これは、ノズルがベッドに材料を押し出すのに十分なスペースを確保し、実際にベッドと十分に接触することで、完璧なファーストレイヤーを作ることができるようにするものです。

    平均的な0.2mmの層厚に対して0.6mmの層厚がある場合、プリンターノズルがプリントベッドから0.2mm離れているとうまく機能しないので、層厚を考慮して判断したいですね。

    ベッドの各コーナー、そして中央を2回ずつ回って、水平を把握するのが確実です。

    また、ノズルから押し出される素材の状態を確認するために、いくつかのスカートでテストプリントをするのも好きです。

    Ender 3、Prusa、Anet & その他の3Dプリンターノズルがプリントを打つ

    Ender 3、Ender 5、Prusa Mini、Anet A8のいずれでも、ノズルがプリントに当たらないようにする原因と解決方法は同じです。 大きな設計の違いがない限り、上記の手順で大丈夫です。

    ノズルやエクストルーダーが正常かどうかを確認します。 ホットエンドを固定するネジが欠けていて、片側に偏ってたるんでしまうケースもあるようです。

    3Dプリンターは工場で組み立てられて送られてくるので、ある部分のネジが緩んでいて、印刷に失敗することがあります。

    関連項目: SketchUpは3Dプリンティングに適しているか?

    3Dプリンターでネジを締め直すと、簡単に印刷品質が向上しますよ。

    プラスチックを押し出しすぎている場合はフィラメント径を調整したり、プリントヘッドがモデルにぶつかってしまうような大きな方向転換がないかをチェックできます。

    3Dプリンターがサポートにぶつかるのを修正する方法

    ノズルがモデルに当たらず、サポートにしか当たらないというケースもあるようです。

    中には、支持体を強くするために設定を上げる人もいますが、それは必ずしも現実的ではありません。

    ベッドからのプリントでサポートする場合は、ラフトやブリムを追加することを検討します。サポート自体が必ずしも良い基盤を持つとは限らないからです。

    X軸にゆるみやぐらつきがないかを確認してください。 ホットエンドが振動や素早い動きで少したわむと、支持層や前の層に当たるほど低くなることがあります。

    モーターとX軸キャリッジにオフセットがある場合、Z軸モータースペーサーを印刷して修正することができます。

    高品質な3Dプリントを愛するなら、AmazonのAMX3d Pro Grade 3D Printer Tool Kitがおすすめです。 これは、3Dプリントの取り外し、洗浄、仕上げに必要なものがすべて揃った、3Dプリントツールの定番セットです。

    能力を与えてくれます:

    • 3Dプリントを簡単にクリーニングできます。13のナイフブレードと3つのハンドル、ロングピンセット、ニードルノーズプライヤー、グルースティックが付いた25ピースキットです。
    • 3Dプリントの除去 - 3つの専用除去ツールのいずれかを使用することで、3Dプリントの破損を防ぐことができます。
    • 3Dプリントを完璧に仕上げる - 3ピース、6ツールの精密スクレーパー/ピック/ナイフブレードコンボは、小さな隙間にも入り込んで素晴らしい仕上げをすることができます。
    • 3Dプリントのプロになる!

    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。