3Dプリンターを使ったことがある人なら、ほとんどの人が知っている「反り」は、多くのユーザーを悩ませている問題です。 反りを減らすための一連の方法があり、反りを経験せずに安定したプリントを得ることができるのは嬉しいことでしょう。

この記事では、この問題がどのように解決されるのか、具体的に紹介します。

3Dプリントの反りやカールを直すには、エンクロージャーを使ってプリントの周囲温度と、プリントの収縮を引き起こす急冷をコントロールします。 フィラメントに適したビルドプレートの温度を使い、ビルドプレートを清潔に保ち、接着剤を使用してプリントがビルドプレートに正しく接着するようにします。

3Dプリントの反りを直す方法については、さらに詳しく解説しています。

3Dプリントの反り・カーリングとは？

3Dプリントの反りやカールは、3Dプリントの底面や底部が上方にカールし、ビルドプレートから浮き始めることです。 3Dプリントの寸法精度が低下し、3Dモデルの機能性や外観を損なうこともあります。 これは、急激な温度変化による材料の収縮が原因で発生します。

3Dプリントの反りや浮きの原因は？

反りやカールの主な原因は、温度変化による熱可塑性フィラメントの収縮と、造形物表面への接着力不足です。

以下、3Dプリンターにおける反りの具体的な原因について説明します：

• 高温から低温への急激な温度変化や室温が冷たすぎる
• ベッドの温度が低すぎる、またはベッドに加熱ムラがある
• 隙間風でモデルに冷気が当たる、囲いがない
• ビルドプレートとの密着性が悪い
• 冷却設定が最適化されていない
• ビルドプレートが水平にならない
• ビルド面がゴミやホコリで汚れている

PLAがプリントの途中で反ったり、ガラスベッドや加熱ベッドで反ったりしても、原因と解決方法は似ています。 エンダー3やプルーサi3 MKS+などの3Dプリンターをお持ちの方の多くは反りを経験していますので、その解決方法を調べてみましょう。

3Dプリントの反りを直す方法 - PLA, ABS, PETG & Nylon

• 急激な温度変化を抑えるために、エンクロージャーを使用する
• ヒーター付きベッドの温度を上げる、下げる
• 接着剤を使用して、モデルをビルドプレートに密着させる
• 最初の数層は冷却がオフになっていることを確認すること
• 周囲温度が高い部屋でプリントする
• ビルドプレートが正しく水平になっていることを確認する
• ビルドサーフェスをクリーニングする
• 窓やドア、エアコンなどからのすきま風を軽減する
• ブリムやラフトを使用する

1.急激な温度変化を抑えるためにエンクロージャーを使用する。

3Dプリントの反りを修正し、反りを防ぐための最良の方法の1つは、エンクロージャーを使用することです。 これは、プリントを急速に冷却しないように周囲の温度を暖かく保つことと、モデルの冷却によるドラフトを減らすという2つの効果があるからです。

反りは通常、温度変化によって発生するため、3Dプリントに反りが発生するのを防ぐには、エンクロージャーが最適です。 これで多くの問題は解決しますが、反りを完全になくすには、他の解決策を実施する必要があるかもしれません。

AmazonのComgrow Fireproof & Dustproof Enclosureのようなものをお勧めします。 他の3Dプリンターユーザーからのポジティブなレビューがたくさんあり、この筐体がいかに効果的で有用であるかに言及しています。

あるユーザーは、このエンクロージャーを使い始めてから、プリントの角の反りがなくなり、ヒーター付きガラスベッドへの密着度が格段に上がったと述べています。 また、騒音も若干低減され、他人や自分の邪魔をすることがなくなりました。

3Dプリントは他にも温度による不具合があるので、この筐体があることで多くの問題を一度に解決できます。 セットアップもかなり簡単で、全体的にいい感じです。

3Dプリントは、片側が反っているとかなり困るので、エンクロージャーを用意することでこの問題を解決することができます。

2.ヒーター付きベッドの温度を上げる・下げる

通常、ベッド温度を上げると、モデル上で熱がきれいに発散されるため、急激な温度変化がなくなり、反りを抑えることができます。 ベッド温度は、フィラメントの推奨値に従って、高めの温度で試してください。

PLAのようなフィラメントでも、30～50℃を推奨している人が多い中、60℃でも大丈夫なので、いろいろ試してみてください。 3Dプリンターの種類も多く、また個人の印刷環境によっても、これらのことが影響します。

詳しくは、「ビルドプレートの接着設定を完璧にする方法＆ベッドの接着を改善する方法」の記事をご覧ください。

ある人の寝心地はよくても、別の人の寝心地はあまりよくないということもあるので、試行錯誤しています。

また、ベッド温度が高すぎて、急激な温度変化による反りが発生することもあります。おそらく、周囲の温度が低いことが原因でしょう。

ベッド温度を高くしてみた場合、反りを抑える効果があるかどうか、低くしてみるのも手です。

3.接着剤を使って、モデルをビルドプレートに密着させる

反りは材料、特に3Dプリントの角を縮める動きなので、ビルドプレートに良い接着剤があると、材料が離れていくのを止めることができる場合があります。

多くの人が、3Dプリントの反りやカールを、良い接着剤を塗って魔法をかけるだけで直したことがあります。

3Dプリンターのベッドに使える接着剤はたくさんあります。 3Dプリンターのコミュニティで最も人気のある接着剤のタイプは、スティックのりです。

AmazonのFYSETC 3D Printer Glue Sticksのようなものがおすすめです。

ベッドにスティックのりを数回塗ると、モデルが反ったり縮んだりしてビルドプレートから離れるのを防ぐために、美しい土台ができます。

さらにレベルアップして、Amazonの「LAYERNEER 3D Printer Adhesive Bed Weld Glue」のような3Dプリンタ専用の接着剤を使うこともできます。

Best 3D Printer Bed Adhesives - Sprays, Glue & Moreという記事を書きました。

4.最初の数層は冷却をオフにすることを確認する。

スライサーには、最初の数層はファンをオフにするデフォルトの冷却設定があるはずですが、反りが生じている場合は、より多くの層でオフにすることをお勧めします。 冷却は3Dプリント品質の向上に貢献するため、通常はこの操作を行う前に他の修正を試してみることをお勧めします。

PLAのような素材では、通常、冷却ファンを100%にすることを推奨しているので、そのために下げるのはやめたほうがいいかもしれません。

PETGやナイロンなどの素材に反りが生じている場合は、冷却設定を低くして、素材が早く冷えないように調整することをお勧めします。

3Dプリンタのファンが通常速度を開始するレイヤーの高さは、Curaの設定で直接変更することができます。 早い段階で反りが発生する場合は、ファンを開始する場所を遅らせる価値があるかもしれません。

詳しくは「How to Get Perfect Print Cooling & Fan Settings」をご確認ください。

5.周囲温度が暖かい部屋でプリントする。

冬に寒いガレージでプリントすると、暖かいオフィスでプリントするよりも、モデルにゆがみが生じる可能性が高くなります。

3Dプリンターが置かれる場所の一般的な温度に注意し、涼しすぎる環境に置かれないようにしましょう。

また、3Dプリンターの近くにスペースヒーターを置いたり、ラジエーターの近くに置いたりすることで、反りを抑えた方もいらっしゃいます。

6.ビルドプレートが正しく水平になっていることを確認する。

反りは通常、材料の急速な冷却と収縮による圧力で起こりますが、ビルドプレートをより水平にすることで対策ができます。

スティックのりのような接着剤を使うだけでなく、ビルドプレートをきれいに水平にすると、ビルドプレートへの材料の密着度が高まります。

ビルドプレートの水平があまり取れていないと、土台や接着剤が通常より弱くなり、反りが発生する可能性が高くなります。

Uncle Jessyの以下のビデオに従って、ビルドプレートをきれいに水平にします。

詳しくは、「3Dプリンターのベッドを水平にする方法 - ノズル高さのキャリブレーション」の記事をご覧ください。

7.ビルド面をきれいにする

ビルドプレートを水平にすることが、反りを抑える接着のために重要であるのと同様に、ビルドサーフェスのクリーニングも同様に重要です。

ノズルから押し出された材料には強い粘着力を与えたいのですが、ビルドプレートが汚れていたり、不潔だったりすると、特にガラスベッドではベッド面への粘着力が弱くなるんですね。

3Dプリントの反りを抑えたいなら、造形面がきれいであることを確認してください。

イソプロピルアルコールと布で拭いたり、食器用洗剤とぬるま湯で洗浄したりする人も多いと思います。 また、ベッドを洗浄するための滅菌パッドも販売されています。

ガラス製3Dプリンターのベッドを掃除する方法 - Ender 3 & Moreという記事を書きましたが、より深く掘り下げています。

下のビデオは、靴下と70％のイソプロピルアルコールを使って、エンダー3のプリント面をクリーニングする方法を紹介しています。

8.窓やドア、エアコンからのすきま風を減らす

筐体がない場合、3Dプリントしたパーツに冷気や隙間風が当たるのは絶対に避けたいところです。 私は3Dプリント中に窓やドアを開けていたため隙間風が強く、反りがひどくなってしまった記憶があります。

ドアを閉めて隙間風を止めると、その反りはすぐに収まり、無事に3Dモデルを作成することができました。

エアコンや空気清浄機のようなものでも、どこから突風が吹いているのかを確認し、3Dプリンターへの影響を軽減するように心がけましょう。

9.ブリムやラフトを使用する

ブリムやラフトは、3Dモデルの周囲に土台となる押し出し材を追加したもので、ワープの接着面に重点を置いています。

これはキャリブレーションキューブの周りにブリムを付けたものです。 実際のモデルが外側にないため、ブリムが先に反り、その反りが実際のモデルに到達する前に、ブリムが反りを抑えることができるのがわかりますね。

キャリブレーションキューブの周りのラフトです。 ブリムとよく似ていますが、実際にはモデルの周りや下に配置され、さらに厚みがあり、カスタマイズできる設定項目が多くなっています。

私は通常、ブリムよりもラフトを使うことを好むのですが、その方がより良い仕事ができ、実際にプリントを剥がすための素晴らしい土台ができるからです。

詳しくは、「Skirts Vs Brims Vs Rafts - A Quick 3D Printing Guide」の記事をご覧ください。

反ってしまった3Dプリントを直すには - PLA

歪んでしまった3Dプリントを直すには、熱と圧力を利用する方法があります。 フライパンのような大きな金属面を用意し、そこに3Dプリントをはめ込みます。 ドライヤーで3Dモデルの周囲を1分ほど均一に熱し、プリントを押さえながら平らに曲げましょう。

冷めるまで数分間保持し、プリントの形が戻るまでこの作業を繰り返します。 その都度、ドライヤーで均一に加熱することを忘れないでください。 ガラス転移温度に達することで、成形が可能になります。

RigidInkのこの方法は、多くのユーザーが歪んだ3Dプリントを修正するためにうまくいったので、ぜひ試してみる価値があります。

モデルの反りがひどかったり、3Dプリントが厚すぎたりしない限り、保存することは可能です。

この方法は、Make Anythingのお湯を使った以下の動画でも試すことができます。

PETG3Dプリントの反りを止めるには？

PETG3Dプリントの反りやカールを防ぐために、以下のことを行ってください：

• 少なくとも最初のレイヤーでは、アクティブ冷却ファンがオフになっていることを確認すること
• BuildTakのような接着に優れたビルドサーフェスを使用する
• ビルドプレートには、ヘアスプレーやスティックのりなど、粘着性の高いものを使用しましょう
• 最初のレイヤーにゆっくりプリントする
• 印刷温度を下げ、ベッド温度を上げる。
• また、PETGフィラメントを乾燥させることで、水分を減らすことができます

PETGの反りについては、上記の解決策を組み合わせて使用することで、解決することができます。 かなり頑固なフィラメントですが、一度、良い習慣を身につければ、多くのPETGプリントを成功させることができるようになります。

必ずしもPETGの反り温度があるわけではないので、反りを抑えるためにベッド温度を変えてみるのも手です。

ナイロンフィラメントの反りを抑える方法

ナイロンフィラメントの反りを抑えるには、ヒートエンクロージャーを用意し、レイヤーハイトを小さくしてみる。 プリントスピードを30～40mm/s程度に落とすと成功する人もいる。 ヒートベッドがナイロンフィラメントの銘柄に適した温度になっているか確認する。 PEIビルドサーフェスはナイロンに適している。

また、PETGなど別の素材でラフトを3Dプリントし、ナイロンフィラメントに切り替えると、反りを抑えることができます。 PETGはナイロンと印刷温度が似ているため、使い勝手がよい素材です。

また、ナイロンはブルーペインターズテープと相性が良いとのことなので、そちらを使えば反りを抑えられるかもしれません。

冷却ファンをオフにすることで、ナイロンフィラメントの反りを抑えることができるはずです。

PEI上のPLAの反りを修正する方法

PEIベッド表面のPLAの反りを直すには、ベッド表面を消毒用アルコールできれいにします。 大きな3Dプリントの場合、特にガラスを使用している場合は、ベッドに熱が伝わる時間が十分あるように、数分間余分にベッドをオンにしてみると良いでしょう。 PEI表面を2000グリットのサンドペーパーで軽く研磨すると効果があります。