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3Dプリントは、特にファーストレイヤーとトップレイヤーで膨らみが発生し、モデルの品質を台無しにすることがあります。 今回は、3Dプリントの膨らみを修正する方法を詳しく説明する記事を書いてみることにしました。
3Dプリントの膨らみを直すには、プリントベッドが適切に水平になり、きれいになっていることを確認する必要があります。 多くの人が、フィラメントを正確に押し出すためにe-steps/mmをキャリブレーションすることで膨らみの問題を解決しています。 ベッド温度を適切に設定すると、ベッドの接着と最初の層が改善されるため、同様に役立ちます。
3Dプリントの膨らみを修正する方法について、詳しくはこちらをご覧ください。
3Dプリントの膨らみの原因とは？
3Dプリントの膨らみには、角の塊、角の膨らみ、角の丸みなどがあり、3Dプリントの角がシャープでなく、変形しているように見えたり、正しくプリントされていないように見えたりする状態です。
この問題は、通常、モデルの最初のレイヤーまたは数枚のレイヤーで発生しますが、それ以外の段階でも発生することがあります。 この問題の原因はさまざまですが、3Dプリントの膨らみの主な原因としては、以下のものがあります：
- 水平がきちんと取れていないベッド
- ノズルがベッドに近すぎる
- 押出機のステップが較正されていない
- ベッドの温度が最適でない
- 印刷速度が速すぎる
- 3Dプリンターフレームが揃わない
3Dプリントの膨らみを直す方法 - ファーストレイヤーとコーナーの場合
ベッド温度、印刷速度、冷却システムの流量など、さまざまな設定を調整することで、膨らみの問題を解決することができます。 この作業を行うのに、追加のツールや難しい手順を踏む必要がないことも、一つの満足点です。
以下、すべての修正方法について、実際のユーザーの膨らみに関する経験やこの問題を解消する方法を含めながら簡単に説明します。
- プリントベッドを水平にし、クリーニングする
- 押出機のステップを校正する
- ノズルを調整する（Z-Offset）
- 適切なベッド温度を設定する
- ホットエンドPIDを有効にする
- 1層目の高さを上げる
- Z-ステッパーマウントネジとリードスクリューナットネジを緩めてください。
- Z軸を正しく配置する
- プリントスピードの低下、レイヤータイム短縮
- モーターマウントの3Dプリントと取り付け
1.プリントベッドを水平にし、掃除する。
3Dプリンターのベッドが水平でないと、フィラメントがベッド上に均一に押し出されず、膨れや角の丸みにつながることがあります。
イソプロピルアルコールと柔らかい布で汚れを拭き取るか、メタルスクレーパーで削り取ってください。
ベッドを正しく水平にする簡単な方法を紹介したCHEPの以下のビデオをご覧ください。
ここでは、CHEPによる動画で、ベッドレベリングの手順をすべてマニュアルで解説しています。
何年も3Dプリントを続けているあるユーザーは、膨らみ、反り、プリントがベッドにくっつかないなど、人々が経験する多くの問題は、プリントベッドの凹凸が原因であることがほとんどだと主張しています。
また、新しいモデルをプリントする前に、クリーニングを行うことが重要であるとのことでした。
下の動画では、彼のモデルの2層目に膨らみが見られますが、ベッドが水平かどうかを確認し、きちんと清掃するのが良いと思います。
最初のレイヤーは完璧でしたが、2層目以降、膨れや粗い表面が多くなり、ノズルが引きずられてしまうようです。 エンダー3より、よろしくお願いします。
2.押出機のキャリブレーションを行うステップ
3Dプリントの膨らみは、エクストルーダーが適切にキャリブレーションされていないことが原因であることもあります。 エクストルーダーのステップをキャリブレーションして、プリントプロセス中にフィラメントの押し出し不足または押し出し過剰がないことを確認する必要があります。
3Dプリンターが動作しているとき、エクストルーダーを一定距離動かすように指示するコマンドがあります。 フィラメントを100mm動かすというコマンドであれば、その分だけ押し出されるはずですが、キャリブレーションされていないエクストルーダーは、100mmより上か下かになってしまいます。
以下のビデオに従って、エクストルーダーのステップを適切にキャリブレーションして、より高品質のプリントを得るとともに、こうした膨らみの問題を避けることができます。 彼は問題を説明し、簡単な方法で手順を説明します。 これを行うには、Amazonからデジタルノギスを自分で入手することをお勧めします。
3Dプリントのふくらみの問題に直面したあるユーザーは、当初、推奨されない大幅な流量の減少を試みました。 彼は、エクストルーダーのステップ/mmのキャリブレーションについて学んだ後、流量を5％調整するだけでモデルをうまくプリントできました。
下の方に膨らんだファーストレイヤーが見えますね。
ファーストレイヤーが膨らむ :/ FixMyPrintより
3.ノズル（Zオフセット）の調整
ノズルがプリントベッドに近すぎると、フィラメントを押し付けすぎて、最初のレイヤーに余分な幅が生じたり、元の形から膨らんだりすることがあるので、Z-Offsetを使ってノズルの高さを最適な位置に設定することが効果的です。
3Dプリンターを趣味にしている人によると、ノズルの高さをノズル径の4分の1に設定するのが効率的な場合が多いようです。
つまり、0.4mmのノズルでプリントする場合、1層目のノズルからベッドまでの高さは0.1mmが適切ですが、3Dプリントに膨らみがなくなるまで、同様の高さで遊んでみてください。
あるユーザーは、ノズルをプリントベッドから最適な高さにすることで、膨らみの問題を解決したそうです。
3DプリンターでZオフセット調整を簡単に行う方法を紹介したTheFirstLayerの以下のビデオをご覧ください。
4.正しいベッド温度を設定する
プリントベッドの温度を正しく設定することで、膨らみの問題を解決した人もいます。 3Dプリンターのベッド温度を間違えると、膨らみ、反りなどの3Dプリントの問題が発生します。
フィラメントのスプールや箱に記載されているベッド温度の範囲に従うことをお勧めします。 ベッド温度を5～10℃刻みで調整し、理想的な温度を見つけて問題が解決するかどうかを確認することができます。
また、1層目が冷えて固まる前に2層目が押し出されるため、1層目に余計な圧力がかかり、膨らんでしまうという話もありました。
5.ホットエンドPIDを有効にする
ホットエンドPIDを有効にすることは、3Dプリントのレイヤーの膨らみを修正する方法の一つです。 ホットエンドPIDは、3Dプリンターに指示を与えて自動的に温度を調整する温度制御設定です。 温度制御方法の中には、効果的に動作しないものもありますが、ホットエンドPIDはより正確です。
BV3Dによる3DプリンタのPIDオートチューニングに関する以下のビデオをご覧ください。 多くのユーザーから、分かりやすく、用語もよく説明されているとの評価をいただいています。
この問題は、レイヤーが帯状に見えることから、バンディングと呼ばれる現象に似ています。
Colorfabb Ngenというフィラメントを230℃でプリントしていたのですが、以下のような奇妙な層ができてしまいました。 いろいろな修正を試した結果、PIDチューニングをすることで解決しました。
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6.ファーストレイヤーの高さを上げる
1層目の高さを高くすることは、プリントベッドへのレイヤーの密着度を高め、反りや膨らみをなくすことに直結するため、膨らみを解消する良い方法です。
これは、3Dプリントの密着度を高めることで、モデルの膨らみを抑えることができるからです。 初期レイヤーの高さをレイヤーの高さの10～30%に増やして、効果があるかどうかを確認することをお勧めします。
3Dプリントは試行錯誤が大切なので、いろいろな数値を試してみてください。
7.Zステッパー取付ネジ、リードスクリューナットネジを緩める。
あるユーザーは、Zステッパーマウントのネジとリードスクリューナットのネジを緩めると、3Dプリントの膨らみが解消されることを発見しました。 この膨らみは、複数のプリントの同じ層で起こっていたので、機械的な問題である可能性が高いと思われます。
このネジは、他のパーツを一緒に縛ってしまわないように、少し緩みがあるくらいに緩めておくとよいでしょう。
Zステッパーのプラグを抜いて、カプラーの一番下のモーターネジを緩めると、Xガントリーが自由に倒れるはずです。 もし倒れない場合は、自由に動いていない、摩擦が起きている、ということです。
カプラはモーターシャフトの上で回転しますが、正しく配置されていないとシャフトを掴んでしまい、モーターも回転してしまう可能性があります。 このネジを緩める方法を試してみて、3Dモデルの膨らみの問題を解決できるかどうか試してみてください。
関連項目: ギアに最適なフィラメント - ギアを3Dプリントする方法8.Z軸の正しい位置決めをする
Z軸のアライメントが悪いために、3Dプリントのコーナーや最初のレイヤー、トップレイヤーに膨らみが生じることがあります。 これも、3Dプリントの品質を悩ませる可能性のある機械的問題です。
多くのユーザーが、Z軸アライメント補正モデルを3Dプリントすることで、エンダー3のアライメント問題を解決できたと述べています。 キャリッジブラケットの曲がりを補正する必要があります。
ブラケットを元の位置に戻すには、ハンマーが必要でした。
エンダー3では、キャリッジブラケットが工場出荷時に不適切に曲げられていたため、この問題が発生しました。 この問題が発生した場合、Z軸を正しく調整することで解決します。
9.印刷速度の低下と最小レイヤー時間の削除
XYZキャリブレーションキューブを3Dプリントしたあるユーザーは、モデルに膨らみが発生することを発見しました。
プリント速度を下げ、最小レイヤータイムを削除したところ、3Dプリントの膨らみの問題が解決しました。 プリント速度に関しては、周囲や壁の速度を30mm/sに下げました。
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高速でプリントすると、ノズルの圧力が高くなり、プリントの角や端に余分なフィラメントが押し出されることがあります。
関連項目: 3DプリントのためにCuraでGコードを修正する方法をご紹介します。印刷速度を落とすと、膨らみの問題を解決することができます。
Curaの初期レイヤーの速度は20mm/sなので、この速度で十分です。
10.モーターマウントの3Dプリントと取り付け
モーターに問題があり、3Dプリントに膨らみが生じている可能性があります。 新しいモーターマウントを3Dプリントして取り付けることで、問題を解決したというユーザーもいます。
具体的な例としては、ThingiverseのEnder 3 Adjustable Z Stepper Mountがあります。 PLAのような素材ではステッピングモーターが高温になる可能性があるので、PETGのような高温素材でこれを3Dプリントするのは良い考えです。
別のユーザーは、自分のモデルの膨らみについて同じ問題があり、結局スペーサーのある新しいZモーターブラケットを3Dプリントすることで解決したと述べています。 彼は、ThingiverseからこのAdjustable Ender Z-Axis Motor MountをEnder 3用に3Dプリントしましたが、とてもうまくいきました。
3Dプリンターでこれらの修正を試すと、3Dプリントの最初のレイヤー、トップレイヤー、またはコーナーでの膨らみの問題が解決されることが期待できます。