3Dプリントの糸引きやにじみを修正する5つの方法

Roy Hill 29-06-2023
Roy Hill

3Dプリントの現場にいると、溶けたプラスチックの糸やプラスチックが3Dプリントからにじみ出るという問題に出くわしたことがあるかもしれません。 これをストリンギング、ウージングと呼びますが、ぴったりと当てはまります。

また、印刷温度を下げるとフィラメントの水分が少なくなり、糸引きやにじみの発生を抑えることができます。

プリントの品質が悪くなる、かなり一般的な問題なので、ぜひ修理してほしい。

なぜこのようなことが起こるのか、そしてそれを解決する方法は何なのか、このまま記事を読み進めてください。

3Dプリントでストリンギングをした例を紹介します。

関連項目: 3Dプリンターは違法か? - 銃・ナイフ編

このストリンギングに対してどうすればいいのか? from 3Dprinting

    3Dプリントに糸引きやにじみが発生する原因とは?

    ノズルが開いている場所を移動して次のポイントに到達するような印刷をすることがあります。

    糸引きやにじみは、溶けたプラスチックがノズルの隙間から移動しながら押し出される問題です。

    溶けたプラスチックが2点間に付着し、糸や紐がくっついたように見える。 予防や解決のためには、まず実際の原因を突き止めることが必要です。

    糸引きやにじみの問題の背景にある主な原因には、以下のようなものがあります:

    • リトラクトセッティングが使用されていない
    • 引き込み速度または引き込み距離が小さすぎる
    • 温度が高すぎる状態で印刷する
    • 水分を吸収しすぎたフィラメントを使用する
    • 詰まったノズルを洗浄せずに使用すること

    ここでは、3Dプリントで発生するストリンギングやにじみの対処法についてご紹介します。

    リストを見て、試してみれば、うまくいけば問題は解決するはずです。

    3Dプリントの糸引きやにじみを直す方法

    糸引きやにじみの問題が起こる理由がさまざまであるように、それを解決したり回避したりするための解決策もたくさんあります。

    この種の問題は、ほとんどの場合、押出機の速度、温度、距離など、3Dプリンターの設定を変更するだけで解決できます。

    以下に、大掛かりなツールやテクニックを必要とせず、最もシンプルで簡単に実施できるソリューションを紹介します。

    きっぱりと解消するための方法としては、以下のようなものがあります:

    1.低い温度でプリントする

    高温でプリントしていると、糸引きやにじみの可能性が高くなります。 一番最初にすべきことは、温度を下げて結果を確認することです。

    温度を下げると、液状物質の押し出しが少なくなり、チクチクしたり、にじんだりする可能性が低くなるからです。

    高温の素材は、熱によってフィラメントの粘度や流動性に影響を与えるため、糸引きが起こりやすくなります。

    PLAは比較的低温の素材ですが、糸引きやにじみの心配がないわけではありません。

    • 段階的に温度を下げていき、改善されるかどうかを確認する。
    • 使用するフィラメントの種類に応じた温度範囲であることを確認する(フィラメントのパッケージに記載されているはずです)。
    • PLAのように低い温度で効率よく溶けるフィラメントを使うようにする
    • 印刷温度を下げると、フィラメントが低温で溶けるのに時間がかかるため、押し出し速度を下げる必要があります。
    • 素材によってプリントできる温度が違うので、ちょっとしたものをテストプリントして、最適な温度を知ることができます。
    • 人によっては、最初の層を10℃高温で印刷して密着度を高め、残りの層は印刷温度を下げて印刷することもあるようです。

    2.リトラクト設定を有効にする、または増やす

    3Dプリンターには、上の動画で説明したように、リトラクションと呼ばれる引き戻しギアとして機能する機構があります。 リトラクション設定を有効にすると、ノズルから押し出される液体を押している半固体フィラメントを引き戻すことができます。

    専門家によると、ストリングの問題を解決するには、通常、巻き取り設定を有効にします。 これは、溶けたフィラメントの圧力を緩和し、あるポイントから別のポイントに移動する際に垂れ下がるのを防ぐためです。

    • リトラクト設定はデフォルトで有効になっていますが、糸引きやにじみが発生する場合は設定を確認してください。
    • ノズルが印刷を想定していない空きスペースに到達するたびにフィラメントを引き戻すことができるように、引き戻し設定を有効にします。
    • 引き込み速度50mm/s(5~10mm/sで調整)、引き込み距離3mm(1mmで調整)が良い引き込み設定のスタートポイントになります。
    • また、「コンビングモード」という設定を実装することで、3Dプリントの途中ではなく、すでにプリントした場所だけを移動させることができます。

    Deltapenguinが作成したThingiverseのRetraction Testをダウンロードして使ってみると、自分のRetraction設定がどの程度調整されているのかがすぐにわかります。

    引き込み速度70mm/s、引き込み距離7mmという高い引き込み設定でうまくいった人もいれば、もっと低い引き込み設定でうまくいった人もいて、本当に当たり外れがあります。

    また、純正品からカプリコーンPTFEチューブに交換したため、ボーデンチューブを6インチ短くしたとのことです。

    結果は、持っている3Dプリンターやホットエンドなどにも左右されるので、ある程度の値をテストで試してみるのがいいと思います。

    3.印刷速度の調整

    印刷速度を調整することは、特に印刷温度を下げた場合に、糸引きを直すための一般的な要因です。

    温度を下げると、ノズルの押し出しが甘くなるため、速度を落とす必要があります。 フィラメントが溶けて押し出せる状態になるまでに時間がかかるため、水分が少なくなってしまいます。

    ノズルが高速で動いていて、温度が高く、後退の設定がない場合、3Dプリントの最後に糸引きやにじみが発生することは間違いないでしょう。

    • 印刷速度を下げると、フィラメントが漏れて糸引きの原因になる可能性が低くなるからです。
    • 初速は40~60mm/sが適当です。
    • 移動速度の設定は、150~200mm/sが目安です。
    • フィラメントによって溶けるまでの時間が異なるため、印刷を開始する前に速度を落として素材をテストする必要があります。
    • 印刷速度は速すぎても遅すぎても問題が発生するため、最適な速度であることを確認してください。

    4.フィラメントを湿気から守る

    フィラメントが空気中の水分を吸収し、その水分が加熱されると気泡となり、フィラメントに悪影響を与えることは、3Dプリンターユーザーの多くが知っています。

    そのため、ノズルからフィラメントが垂れてしまい、糸引きやにじみが発生することがあります。

    関連項目: 5つの方法 3Dプリンターの起動が高すぎるのを直す方法

    また、水分は蒸気となり、プラスチック素材と混ざると糸引きの問題が発生する可能性が高くなります。

    ナイロンやHIPSなど、フィラメントによって悪いものがあります。

    • フィラメントは、乾燥剤を入れて完全に密閉し、フィラメントへの湿気を止める機能を持つ箱などに保管し、保護してください。
    • PLAのような吸湿性の低いフィラメントを使用するとよいでしょう。

    Amazonの「SUNLU Upgraded Filament Dryer」などがおすすめです。 フィラメントを通す穴があるので、3Dプリントしながら乾燥させることもできます。 35~55℃の温度調節ができ、最大24時間のタイマー付きです。

    5.印刷ノズルの清掃

    印刷をすると、ノズルの中にプラスチックの粒子が残り、それが時間の経過とともにノズルに詰まっていきます。

    これは、高温の材料で印刷した後に、ABSからPLAに変更するような低温の材料に変更した場合に起こりやすい現象です。

    ノズルを塞いでしまうようなことは、不完全なプリントを成功させるために非常に重要な部分だからです。

    • 印刷の前にノズルをよく掃除して、残留物や汚れの粒子がない状態にしてください。
    • ノズルの掃除には、金属線の入ったブラシを使いますが、一般的なブラシでも十分な効果が得られる場合があります。
    • プリントのたびにノズルを掃除すると、加熱した液体の残骸が取れやすくなるのでよいでしょう。
    • 長時間印刷する場合は、アセトンでノズルを洗浄してください。
    • ノズルの清掃は、素材が変わるたびに欠かせないものと考えてください。

    上記の解決策を実行すれば、糸引きやにじみの問題は解消されるはずです。

    すぐに解決できることもあれば、試行錯誤が必要なこともありますが、最終的には自慢できる印刷品質が得られると思います。

    ハッピープリント

    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。