3Dプリントの品質を向上させる方法 - 3D Benchy - Troubleshoot &; FAQ

Roy Hill 10-05-2023
Roy Hill

3D Benchyは、3Dプリンター界では定番のオブジェクトで、最も多く3Dプリントされたモデルの1つです。 3Dプリンターの設定が完了したら、3D Benchyは3Dプリンターが良い品質レベルで機能していることを確認するための完璧なテストです。

3Dプリントや3Dベンチの品質を向上させる方法はたくさんあります。そのためのヒントや、それに関するよくある質問など、ぜひお付き合いください。

    3Dプリントの品質を向上させる方法 - 3D Benchy

    3Dプリンティングのベンチマークテストとして開発された「3D Benchy」は、決してプリントしやすいモデルではありません。 プリントが難しいと感じている方、どのような設定で最高の品質を提供できるか迷っている方は、この記事を読んで対策をしてみてはいかがでしょうか。

    人々が3Dプリントする理由は、3D Benchyが、次のようないくつかのプリントの問題を解決するのに役立つからです:

    • ファーストレイヤーの品質 - テキストが下にある場合
    • Precision & detail - ボート背面のテキスト
    • ストリングス - メインモデル、キャビン、ルーフなどあらゆる場所に。
    • リトラクト - 多くのリトラクトを必要とする
    • オーバーハング - キャビンの上部にほとんどのオーバーハングがある
    • ゴースト/リンギング - 船体後部の穴とエッジからテストした
    • 冷却-船の後部、キャビンのオーバーハング、頂上のスモークスタック
    • トップ/ボトム設定 - キャビンのデッキとルーフの見え方

    これらの印刷要因を克服できれば、プロのように高品質な3Dベンチュリーを3Dプリントすることができるようになるのです。

    ここでは、3Dプリントや3D Benchyの品質を向上させるために必要なことを紹介します:

    • 良質なフィラメント&ランプを使用し、乾燥させる。
    • レイヤーの高さを低くする
    • 印刷温度とベッド温度を調整する。
    • 印刷速度を調整する(遅い方が品質が良い傾向にある)
    • 収縮速度と距離の設定を調整する
    • 線幅を調整する
    • 流量を調整する可能性がある
    • e-stepsのキャリブレーションを行う
    • 縫い目を隠す
    • ベッドの断熱材と一緒に、ベッドの表面を上手に使う
    • ベッドを正しく水平にする

    正しい方法で3Dベンチュリーをプリントする方法を理解するために、それぞれについて詳しく説明しましょう。

    良質なフィラメントを使用し、乾燥させる。

    3DプリントやBenchyに良質なフィラメントを使用することは、全体的な品質に大きな影響を与えます。 標準以下のフィラメントを使用した場合、そこに最高の結果を得るためにできることはあまりありません。

    また、フィラメントやエクストルーダー、ボーデンチューブにゴミが付着していないことを確認してください。

    PLA、ABS、PETGなどのフィラメントは吸湿性があり、時間が経つと周囲の環境から水分を吸収してしまいます。

    フィラメントをパッケージから出して湿度の高い場所に放置しておくと、3Dプリントの品質が低下する可能性があります。

    良いフィラメントを使用し、フィラメントの乾燥と保管を適切に行うことで、3Dベンチュリーの品質を向上させることができます。 フィラメントの乾燥方法としては、SUNLU Filament Dryerのようなソリューションを使用することが重要です。

    このフィラメントドライヤーにフィラメントをセットし、温度と時間を設定することで、フィラメントを乾燥させることができます。

    フィラメントを引き抜く穴があるので、フィラメントのスプールを入れたままでもプリントできるのが特長です。

    PLAの場合、半分に折り曲げてみて、折れるようであれば、古いか、湿気に悩まされている可能性が高いです。

    また、フィラメントを乾燥させる方法として、食品用脱水機や適切な調整を施したオーブンを使用する方法もあります。

    オーブンも同じように長時間加熱してフィラメントを乾燥させる方法ですが、低温になるとかなり精度が落ちるので注意が必要ですね。

    3Dプリンティングに最適なフィラメント乾燥機4選の記事をご覧ください。

    フィラメントが乾いた後、3Dプリントをしないときは、空気中の水分を吸収する乾燥剤と一緒に密閉容器で保管したい。 これは、3Dプリンターの趣味や専門家に人気のあるフィラメントの乾燥保管方法です。

    もっと詳しい記事は「フィラメント保管の簡単ガイド」です。

    さて、収納とフィラメント乾燥のポイントを押さえたところで、3Dベンチと3Dプリント用に手に入る良質なフィラメントを調べてみましょう。

    SUNLUシルクPLA

    SUNLU Silk PLAは、トップクラスの評価を得ている製品で、現在「Amazon's Choice」のタグも飾られています。 執筆時点では、4.4/5.0評価を獲得し、72%のお客様が5つ星のレビューを残しています。

    赤、黒、肌、紫、透明、シルクパープル、シルクレインボーと豊富なカラーバリエーションで、絡まず、印刷しやすいフィラメントです。

    SUNLU Silk PLAは、その品質の高さから、価格も魅力的です。 真空シーリングで出荷され、毎日安定した結果を出すことができることで知られています。

    このフィラメントは、±0.02mmという非常に厳しい公差でプリントベッドに密着すると、購入されたお客様からお声をいただいています。

    バイヤーはこのフィラメントを0.2mmの層高で使用していますが、最終的には0.1mmの層高でプリントしたようなクオリティになります。 シルクフィニッシュは、より高いクオリティの効果を発揮します。

    このフィラメントの推奨印刷温度とベッド温度はそれぞれ215℃と60℃です。

    このフィラメントを使用すれば、最高品質の3Dベンチュリーをプリントすることができます。

    今すぐAmazonでSUNLU Silk PLAのスプールを手に入れよう。

    DO3D Silk PLA

    DO3D Silk PLAは、人々が非常によく賞賛しているように見えるもう一つのハイエンド熱可塑性フィラメントです。 執筆の時点で、Amazonで4.5/5.0の評価を受けており、約77%の顧客が5つ星のレビューを残しています。

    SUNLU Silk PLAと同様に、ピーコックブルー、ローズゴールド、レインボー、パープル、グリーン、カッパーなど、魅力的なカラーバリエーションが揃っています。 これらのカラーで3Dベンチをプリントすると、素晴らしい仕上がりになりそうですね。

    まだ3Dプリントを始めたばかりのユーザーが、経験豊富な友人からの勧めでこのフィラメントを選び、最初に試したフィラメントの1つでしたが、結果と仕上がりにとても満足したそうです。

    200時間以上プリントして、フライフィッシングのリールや木工用具などのパーツを作った結果、このフィラメントをまた購入したいと思ったそうです。 これはすべて、高品質の3Dプリントに最適なプリンタであるCreality CR-6 SEでプリントしました。

    DO3D Silk PLAで使用する推奨ノズル温度は220℃ですが、ヒートベッドでは60℃が適しています。

    また、SUNLU Silk PLAと同様に箱から出してすぐに真空パックされて届くので、表面が滑らかに仕上がる素晴らしい品質のモデルを作ることができることで有名です。

    しかし、あるユーザーは、カスタマーサービスに問題があり、適切な回答を得ることができなかったと述べています。 これは、優れたカスタマーサービスを誇るSUNLUとは異なります。

    3Dプリントに必要なDO3D Silk PLAをAmazonでチェックしてみてください。

    YOUSUシルクPLA

    YOUSU Silk PLAも、お客様が一日中保証してくれるフィラメントです。 執筆時点では、Amazonで4.3/5.0の評価を得ており、購入した人の68%が5つ星のレビューを残しています。

    この熱可塑性素材は、プリントベッドにきれいに密着し、圧倒的な品質のプリントを実現します。 最大の特長は、汗をかかずに巻ける「タングルフリー巻き」。

    さらに、YOUSUのカスタマーサービスは、フィラメントに関するすべての問題を迅速に解決してくれたというお客様の声もいただいています。

    このフィラメントの推奨ベッド温度は50℃、ノズル温度は190~225℃が最適です。 ユーザーは、この値が3Dプリンターで非常にうまく機能していることを確認しています。

    ブロンズ、ブルー、カッパー、シルバー、ゴールド、ホワイトなど、カラーバリエーションは豊富ですが、DO3DやSUNLU Silk PLAには及びません。

    その他、YOUSU Silk PLAは手頃な価格帯で、単純に素晴らしい価値をもたらしてくれます。

    以前、FDM方式の3Dプリントで、特にプリントの表面品質の悪さに嫌な思いをしたあるユーザーは、このフィラメントで考えが一変したと言っています。

    コンパクトなパッケージに入っていて、色の輝きも素晴らしく、表面品質も格段に向上して、彼らのプリントに使用できました。

    今日、Amazonで3D Benchy用のYOUSU Silk PLAのスプールを入手することをお勧めします。

    レイヤーの高さを低くする

    フィラメントを入手したら、次は3Dプリンターの設定です。 レイヤーハイトとは、各レイヤーの高さのことで、これは3Dプリントの品質レベルに直結しています。

    3Dプリントの標準的なレイヤーの高さは0.2mmと言われており、ほとんどのプリントに適しています。 しかし、レイヤーの高さを低くすることで、Benchyの全体的な外観や品質を改善することができます。

    レイヤーの高さを0.2mmから0.1mmにしたとき、3Dプリンターが生み出す品質の変化に驚きました。 ほとんどの人は、結果に満足しているため、レイヤーの高さの設定を変えることはないでしょうが、もっと良いものができるはずです」。

    モデルのレイヤー数を2倍に増やすことになるので、時間はかかりますが、3Dベンチュリーの品質向上というメリットは、多くの場合、それに見合うものです。

    レイヤーの高さは、0.12mmや0.16mmなど、これらの値の中間を選ぶことができることも忘れてはいけません。

    もう一つ、経験を積んでわかったのは「マジックナンバー」というもので、Z軸や上方向の動きをスムーズにするために、レイヤーの高さを段階的に変化させる値です。

    Crealityのような3Dプリンターは、0.04mm刻みで使用するとより効果的であることが知られています。つまり、0.1mmの層高ではなく、0.12mmや0.16mmを使用したいのです。

    Curaは、3Dプリンターによってデフォルトのオプションがこのように変化するよう、ソフトウェアに実装しました(以下のスクリーンショットはEnder 3のものです)。

    レイヤーの高さや品質と3Dプリントにかかる時間とのバランスは、3Dプリンターを趣味とする人たちの間で常に争われていることなので、モデルごとに選ぶ必要があります。

    もし、高品質なベンチュリーを3Dプリントして見せたいのであれば、レイヤーハイトを低くすることをぜひ検討してみてください。 これは、3Dベンチュリーの品質を向上させるために今できる最善の方法の1つです。

    印刷温度とベッド温度を調整する

    3Dプリントで重要な役割を果たすもう1つの設定が温度です。 印刷温度と温度という2つの主要な温度を調整することができます。 これは、レイヤーの高さを下げるのと同じレベルの影響はありませんが、確実にきれいな結果を出すことができます。

    PLAだけで3Dプリントする場合でも、ブランドによって最適なプリント温度は異なりますし、同じブランドでも1つのバッチで異なることがあります。

    一般的には、低めの温度で、ノズルからの出が悪くなく、スムーズに押し出せる程度の高さが望ましいとされています。

    フィラメントを購入するたびに、ノズルの印刷温度を校正したいと思います。 これは、Curaで温度タワーを3Dプリントするのが最適です。 以前は、これを行うには別のモデルをダウンロードする必要がありましたが、Curaには温度タワーが内蔵されるようになりました。

    これを実現するためには、まず右上にあるCuraのマーケットプレイスから「Calibration Shapes」というプラグインをダウンロードする必要があります。 これを開くと、便利なプラグインの数々にアクセスすることができるようになります。

    温度タワーの目的のために、Calibration Shapesをダウンし、それがインストールされると、プラグインの使用を開始するためにCuraを再起動するよう促されます。

    これらのキャリブレーションを使い始めるには、「Extensions」> 「Part for Calibration」まで進みたいところです。

    この素敵な内蔵機能を開くと、次のような多くのキャリブレーションテストがあることがわかります:

    • PLA TempTower
    • ABS TempTower
    • PETG TempTower
    • リトラクトタワー
    • オーバーハングテスト
    • フローテスト
    • ベッドレベル校正テスト ∓ more

    使用する材料によって、適切な材料温度タワーを選択することができます。 この例では、PLA TempTowerを使用します。 このオプションをクリックすると、ビルドプレートにタワーを挿入することができます。

    この温度タワーを使ってできることは、次のタワーに上がるときに印刷温度を自動的に調整する加工です。 どの温度からスタートするか、タワーごとにどの程度上がるかを設定することができます。

    この温度は、PLAフィラメントの一般的な温度範囲となります。

    PLA TempTowerを1時間30分程度で印刷できるはずですが、まずは温度を自動調整させるためのスクリプトを実装することが必要です。

    Curaには、このPLA TempTowerのためのカスタムスクリプトが組み込まれており、これを使うことで時間を大幅に節約することができます。

    このスクリプトにアクセスするには、「Extensions」の「Part for calibration」をもう一度クリックします。 今回は、3番目にある「Copy Scripts」というオプションをクリックして、さらにスクリプトを追加することができます。

    この作業を行った後、Curaを再起動する必要があります。

    その後、"拡張機能 "から "後処理 "をクリックし、"G-Codeの修正 "を選択してください。

    そうするとすぐに別のウィンドウが表示され、スクリプトを追加することができます。

    追加できるカスタムスクリプトの一覧です。 今回は「TempFanTower」を選択します。

    スクリプトを選択すると、以下のポップアップが表示されます。

    調整可能なオプションがいくつか表示されます。

    • 開始温度 - タワーの底面からの開始温度です。
    • 温度上昇 - タワーの各ブロックの下から上への温度変化。
    • Change Layer - 温度が変化する前に印刷されるレイヤーの数。
    • Change Layer Offset - モデルのベースレイヤーを考慮し、Change Layerを調整します。

    開始温度は、デフォルトの220℃のままとし、5℃の温度上昇を設定します。 変更しなければならないのは、Change Layerの値を52ではなく、42にすることです。

    これは、52を値として使うと、タワーとうまく並ばないので、Curaで作ったエラーのようです。 このPLATempTowerは、全部で378層、タワーは9層なので、378/9とすると、42層となります。

    Curaの「プレビュー」機能を使って、レイヤーの並びを確認することで確認することができます。

    最初の塔が47層なのは、ベースが5層だったからで、次にチェンジレイヤーが42なので、42+5=47層目です。

    42+47=89層のチェンジレイヤーなので、47の次のタワーは89となります。

    タワーを印刷すれば、特定の素材に最適な印刷温度を判断できるようになります。

    気をつけたいのは

    • レイヤーの結合度合い
    • 表面の滑らかさ
    • ブリッヂの性能
    • プリントの数字のディテール

    温度タワーを行った後、1回目のプリントでベストなタワーの間の温度幅をよりタイトにすることで、2回目の設定をダイヤルアップすることも可能です。

    例えば、最初のタワーが190~210℃と素晴らしいクオリティだった場合、別の温度タワーを新しいインクリメントで印刷します。 210℃からスタートし、タワーは9本で20℃の範囲なので、2℃ずつインクリメントしていくことになるでしょう。

    違いを見つけるのは難しいですが、どの印刷温度がフィラメントの品質に適しているかは、より詳細に知ることができるのです。

    もし、プリントの密着度が悪いと感じたら、ベッドの温度を5℃刻みで上げてみてください。

    印刷速度の設定を調整する

    印刷速度は、3Dプリントの品質に大きな影響を与えます。 デフォルトの速度にこだわるなら、品質の変化はそれほど劇的ではないかもしれませんが、最高の品質を得るためにキャリブレーションする価値があります。

    3Dプリントの速度が遅いほど、印刷品質が良くなる傾向があります。

    ここで覚えておいてほしいのは、すべての3Dプリンターが同じではないので、プリントスピードに対応する能力が異なるということです。

    Curaのデフォルトのプリント速度は50mm/sですが、もしBenchyで反りやリンギングなどのプリントの不完全性など、特定の問題が発生している場合は、速度を下げてこれらの問題が解決されるかどうかを確認する価値があります。

    また、3Dプリンターの機械的な圧力や動きを抑えるために、移動速度を下げたり、Jerk & Acceleration Controlを有効にしたりすることも検討することができます。

    PLAやABSを使用して3Dベンチをプリントする場合、適切なプリント速度は40~60mm/sの間となります。

    上記で使用した温度タワーと同様に、Thingiverseで見つけることができるSpeed Test Towerも存在します。

    これらのスピードテストを成功させる方法はThingiverseのページに書いてありますが、一般的には上記の「Gコードの修正」と「ChangeAtZ 5.2.1(Experimental) スクリプト」と同様のスクリプトを使用しているようです。

    このスクリプトの「高さの変更」の値を12.5mmにするのは、各タワーが変化するタイミングだからです。また、「適用先」を「対象レイヤー+後続レイヤー」にして、1層だけでなく、上の複数のレイヤーに適用するようにしてください。

    Z値でのプリントスピードタワーの変化

    プリントスピードは20mm/sでスタートし、トリガーは「高さ」を選択、高さは12.5mmで変更します。 また、プリントスピードは200%からスタートし、400%まで一気に上げることが可能です。

    ただし、スピードタワーの印刷は1枚だけでなく、異なるものを印刷する必要があります。

    その後、各プリントタワーには、値を変更するスクリプトが用意されます。 タワーは5つあり、最初のタワーは20mm/sなので、追加するChange at Zスクリプトは4つとなります。

    このような試行錯誤の中で、3Dプリンターに最適な速度を決定していきます。 それぞれのタワーをよく吟味した上で、最も品質が良いものを決定してください。

    スピードタワーでは、複数のテストを行って最適な速度設定を行うことができますが、元の印刷速度と変更率を調整して、理想的な値を反映させる必要があります。

    例えば、60~100mm/sの値を10mm/s刻みでテストしたい場合、Print Speedは60mm/sから始めることになります。

    60から70へ、そして60から80へ、60から90へ、60から100へというように、パーセンテージを工夫したい。

    • 60から70の場合は、70/60=1.16=116%で行います。
    • 60から80の場合は、80/60=1.33=133%としてください。
    • 60~90の場合は、90/60=1.5=150%で行います。
    • 60~100の場合は、100/60=1.67=167%で行います。

    新しい値をリストアップして、どのタワーが特定の印刷速度に対応するかを覚えておくとよいでしょう。

    3D Benchy Retraction Settingの改善方法 - Retraction Speed & Distance

    プリントヘッドが動くとフィラメントがホットエンドから引き戻されるため、引き戻す速度や引き戻す距離などを設定することができます。

    3Dベンチュリー自体も、平均的なモデルではなく、完璧なモデルを作るのに役立つと思います。

    この設定は、Curaの「Travel」セクションで確認することができます。

    3Dプリントや3Dベンチの全体的な品質を低下させる、モデルの糸引きを改善することができます。 下の写真は、私がプリントした3Dベンチの糸引きの一部ですが、全体の品質はかなり良いように見えます。

    Curaの左上メニューの "Extensions "から "Part for Calibration "に進み、"Retract Tower "を追加することで、リトラクトタワーを印刷することができます。

    5つのタワーを用意し、次のタワーの印刷を開始する際に、巻き取り速度や距離を自動的に変更するカスタマイズが可能です。 これにより、どの値が最も良い結果をもたらすか、非常に具体的にテストすることができます。

    下の写真では、まずモデルをスライスして、真ん中に見える「プレビュー」タブで、各レイヤーの見え方を確認できます。

    これまでは、どのレイヤーでタワーの分離がうまくいくかを調べて、その値を自分で入れていました。 Curaでは、これを特定のスクリプトで代行してくれるようになりました。

    上記と同じ手順で、"拡張機能 "から "後処理 "にカーソルを合わせ、"Gコードの修正 "を押してください。

    このリトラクトタワー用の「RetractTower」スクリプトを追加します。

    ご覧のように、選択肢があります:

    • コマンド - 引き込み速度、引き込み距離のいずれかを選択します。
    • 開始値 - 設定を開始するための数値です。
    • バリューインクリメント(Value Increment) - 変化の度にどれだけ価値が上がるか。
    • Change Layer - レイヤーの値ごとにインクリメンタルな変更を行う頻度(38)。
    • Change Layer Offset - モデルのベースとなるレイヤーを何枚分考慮するか。
    • Display Details on LCD - M117コードを挿入して、LCDに修正を表示します。

    Curaのデフォルト値は45mm/sですが、30mm/sのような低い値から始めて、5mm/sずつ上げていけば、50mm/sになります。

    例えば、35mm/sから50mm/sまでがうまくいったとしましょう。

    タワーを懐中電灯で照らすと、より鮮明な検査ができるかもしれません。

    各タワー番号の入力増分を加算することで、どの後退速度かを簡単に計算することができます。 開始値35mm/s、増分3mmの場合:

    • タワー1 - 35mm/s
    • タワー2 - 38mm/s
    • タワー3 - 41mm/s
    • タワー4 - 44mm/s
    • タワー5 - 47mm/s

    タワー番号はタワーの正面に記載されています。 番号を間違えないように、あらかじめメモしておくといいかもしれませんね。

    Curaのデフォルトの収縮距離は5mmで、ほとんどの3Dプリントではこの値で十分です。

    そこで、RetractTowerスクリプトの「Command」を「Retraction Distance」に変更し、開始値を3mmと入力します。

    1mm刻みで入力すると、7mmまで縮めることができます。 検査でも同じように、どの縮める距離が最適か確認してみてください。

    この作業を行うことで、Retractionの設定が3Dプリンターに最適化されます。

    線幅の設定を調整してみる

    3Dプリントにおける線幅とは、基本的にフィラメントを押し出したときの各線の幅のことです。 線幅の設定を調整することで、3Dプリントや3D Benchyの品質を向上させることが可能です。

    特定のモデルでより細い線を印刷する必要がある場合、線幅を小さくすることで調整できますが、あまりに細すぎて押し出し不足にならないように注意したいですね。

    また、線幅が小さいと、ノズルが前の線の上に押し出されるときに、隣接する線同士を融合させることができるため、ノズル幅よりも小さいと強度が増すと言われています。

    Curaのデフォルトの線幅は、ノズル径の100%になります。

    0.4mmの90%、95%は、0.36mm(90%)は0.4mm×0.9、0.38mm(95%)は0.4mm×0.95で算出します。

    流量を調節してみる

    3Dベンチャーの品質を向上させるために役立つもう一つの設定は流量ですが、これは通常、変更することを勧められるものではありません。

    Curaの「フロー」(Flow Compensation)は、ノズルから押し出される材料の量を増加させるパーセント値です。

    流量は、ノズルが詰まっていて、押し出し不足を補うためにノズルから材料を押し出す必要がある場合などに使用するのがよいでしょう。

    通常の調整に関しては、この設定を調整するよりも、根本的な問題の解決を試みたい。 線の幅を広くしたい場合は、上記のように「線幅」の設定を調整する方がよいでしょう。

    Line Widthを調整すると、はみ出しやはみ出しを防ぐために線の間隔も調整されますが、Flow Rateを調整すると、これと同じ調整はされません。

    フローレートがプリントにどのような影響を与えるか、かなりクールなテストがありますので、試してみてください。

    Extensions」セクションに移動し、「Parts for Calibration」をクリックし、「Add a Flow Test」を選択します。これにより、ビルドプレートにモデルが直接挿入されます。

    モデルは穴とくぼみで構成され、押し出しの精度を試すことができます。

    3Dプリントは10分程度でできるので、何度かテストをして、Flow Rateを調整したときの変化を確認することができます。 90%の値から始めて、5%刻みで110%程度まで上げていくことをお勧めします。

    2~3個のベストモデルを見つけたら、その間の値をテストします。 95~105%がベストだったとしたら、より正確に97%、99%、101%、103%をテストします。 これは必須のステップではありませんが、3Dプリンターをより理解するために行う価値があります。

    品質向上のためには、3Dプリンターがどのように動き、どのように押し出されるかを知ることが重要です。

    押出機のキャリブレーション ステップ

    3Dプリンターで押し出すように指示した量のフィラメントが実際に押し出されるようにすることで、多くの人が品質向上の恩恵を受けることができます。

    3Dプリンターで100mm押し出すように指示しても、85mmしか押し出せないことがあります。 そうすると、押し出し不足で品質が悪くなり、強度の低い3Dプリントになることもあります。

    以下のビデオに従って、エクストルーダーのステップを正しくキャリブレーションしてください。

    このキャリブレーションを行うと、3Dプリントの品質と3Dベンチーに大きな効果があります。 プリントに問題がある初心者の多くは、押出機のキャリブレーションが悪いために問題が発生していることに気づいていません。

    縫い目をきちんと隠す

    3Dベンチュリーで、プリントの品質を低下させるような、奇妙な線に遭遇したことがあるかもしれません。 最初のうちはかなり気になりますが、簡単に修正できるものです。

    こんな感じです(3D Benchyの場合):

    Curaの中で「シーム」を検索すると、関連する設定が表示されます。 この設定を通常の設定リストに表示するには、必要な設定を右クリックし、「この設定を表示する」をクリックしてください。

    調整したい設定は主に2つありますね:

    • Zシームアライメント
    • Zシーム位置

    Z Seam Alignmentは、User Specified、Shortest、Random、Sharpest Cornerから選択できます。 今回は、User Specifiedを選択したいと思います。

    関連項目: 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

    具体的なZシームの位置は、モデルをどのように見ているかということから、「左」を選ぶと、コーナーの赤、青、緑の軸の位置に対して、シームはモデルの左側に設定されます。

    3Dのベンチュリーをご覧いただくと、縫い目の位置がわかると思いますが、ベンチュリーの前面、つまりこの図からすると右側の急カーブの部分に隠れるのがベストだと思います。

    スライス後の "プレビュー "モードでは、継ぎ目が白くなっているのがよくわかります。

    3Dベンチーのうち、船体の前面に縫い目が隠されているのはどれかわかりますか?

    右の3Dベンチャーは、縫い目が前面に出ています。 左が良く見えるのはわかりますが、右も悪くはないでしょう?

    ベッドの断熱材と一緒に、ベッドの表面もしっかり使う

    3Dベンチの品質を向上させるためには、ベッドの表面をきれいにすることも理想的です。 主に底面に大きな影響を与えますが、ベッドをきれいに平らにすることで、プリント全体の品質を向上させることもできます。

    底面が滑らかで、プリント面をフラットに保つには、ガラスベッド面が最適です。 表面がフラットでないと、土台がしっかりしていないため、プリントに失敗する可能性が高くなります。

    アマゾンの「Creality Ender 3 Upgraded Glass Bed」にすることをお勧めします。

    執筆時点で総合評価4.6/5.0の「Amazon's Choice」と銘打たれており、購入した人の78%が5つ星レビューを残しています。

    このガラスベッドは、あらゆるフィラメントに対応する「マイクロポーラス・コーティング」が施されており、「このガラスベッドを購入したおかげで、プリントの仕上がりが全然違う」というお客様の声をいただいています。

    ユーザーからは、何十時間、何十時間プリントしても、接着の問題でプリントに失敗したものが1枚もないことが確認されています。

    また、ガラスベッドにブルーペインターズテープのようなものを使ってプリントを密着させたり、エルマーの消える糊を使うのもおすすめです。

    もう一つ、3Dプリントの品質と成功を少しでも向上させるためにできることは、3Dプリンタの下にベッドの断熱マットを使うことです。

    これにより、ベッドをより早く温めることができ、熱をより均一に分散させ、温度をより安定させ、さらに反りの可能性を減少させるなど、複数のメリットを得ることができます。

    自分のエンダー3でもこれを行い、加熱時間を約20%短縮し、寝床の温度をより安定させることに成功しました。

    Amazonの「Befenbay Self-Adhesive Insulation Mat」にするのがおすすめです。

    3Dプリンターベッド断熱ガイドも書いたので、詳しくはそちらをご覧ください。

    プリントベッドを正しく水平にする

    平らな造形面を確保することに加えて、ベッドをきちんと水平にすることも、全体的な品質を高める要因のひとつです。 3Dプリントの安定性を高め、プリントの過程でわずかに動くことがないようにすることができます。

    これは、プリントの安定性を高めるためにブリムやラフトを使うのと同じです。 平らで水平なベッドに良い接着剤を塗り、ラフト(必要であれば)を使えば、3Dプリント全体の品質向上に役立ちます。

    3Dベンチュリーには筏は必要ないでしょうけど!

    ベッドが長く水平に保たれるように、硬めのベッドスプリングを用意することをお勧めします。 その高品質なものを求めて、Amazonの「FYSETC 圧縮ヒートベッドスプリング」を利用するといいでしょう。

    このThingiverseのFirst Layer Adhesion Testは、あなたのレベリング技術やベッドの平坦性を確認するのに最適な方法です。 多くのユーザーが、このレベリングの方法があなたの3Dプリンターにどれだけ役立つかを述べています。

    このテストは、第一層の流量、温度、速度など、どのように実施するのが適切か、実に詳しく説明されている。

    ボーナスヒント - プリントのブロブ(塊)を消すには & 3D Benchy

    CNC KitchenのStefanは、UltimakerのCuraの設定を偶然発見し、多くのユーザーがプリントのブロブや同様の不完全性を取り除くのに役立ったと報告しています。

    Curaの「メッシュ修正」タブからアクセスできる「最大解像度」の設定です。 旧バージョンの場合、この設定は「実験」タブで確認することができます。

    設定の検索バーに「解像度」と入力して、この設定を見つけるのがベストです。

    この設定を有効にして、0.05mmの値を入力すると、3D Benchyのブロブを取り除くのに十分です。 ステファンは以下のビデオで、この仕組みを説明しています。

    おまけに、これをやって3Dベンチャーの品質が向上するかどうかを確認することができます。 あるユーザーからは、「引き込み、温度、フロー、そしてコースティングの設定も微調整してみたが、何もうまくいかなかった」というコメントがありました。

    この設定により、プリントの品質が向上したとの声が多く寄せられています。

    3Dベンチの3Dプリントにはどれくらいの時間がかかるのでしょうか?

    3D Benchyは、デフォルトの設定で印刷速度50mm/sの場合、約1時間50分かかります。

    10%インフィルの3Dベンチは1時間25分程度かかります。 通常のパターンで10%インフィルでは、下に支える部分が少ないので、ジャイロイドインフィルが必要です。 5%でも可能かもしれませんが、それは無理な話です。

    デフォルトの20%インフィルでのPrint Speedsを見てみましょう。

    • 60mm/sの3Dベンチャーは1時間45分かかります。
    • 70mm/sの3Dベンチャーの所要時間は1時間40分です。
    • 80mm/sの3D Benchyは1時間37分かかります。
    • 90mm/sの3Dベンチュリーは1時間35分かかります。
    • 100mm/sの3Dベンチャーは1時間34分かかる

    この3D Benchyのタイミングにあまり差がないのは、Benchyのサイズが小さいため、常にこれらの高速プリントや移動速度に到達するわけではないからです。

    もし、この3D Benchyを300%に拡大した場合、全く異なる結果が得られると思います。

    ご覧のように、300%にスケールアップした3Dベンチーは、プリント速度50mm/sで19時間58分かかります。

    • 60mm/sで300%スケールした3D Benchyは18時間0分かかります。
    • 70mm/sで300%スケールした3D Benchyは、16時間42分かかります。
    • 80mm/sで300%スケールした3D Benchyは、15時間48分かかります。
    • 90mm/sで300%スケールした3D Benchyは15時間8分かかります。
    • 100mm/sで300%スケールした3D Benchyは、14時間39分かかります。

    このように、実際に高速化できるほど大きなモデルなので、それぞれのプリント時間には大きな差があります。 モデルによってはプリント速度を変えても、実際にはこのような差は出ませんので。

    Curaでできるとてもクールなことは、モデルの移動速度と、押し出しをしていないときのプリントヘッドの移動速度を「プレビュー」することです。

    スカートやイニシャルレイヤー(ボトムレイヤーにもブルー)と同様に、上部の小さいパーツでPrint Speedが低くなっているのがわかりますね。

    この緑色は、主に「貝の移動速度」を見ているのですが、この3Dプリントの他の部分をハイライトすると、速度の違いを見ることができるのです。

    ここでは、あくまでモデル内の移動速度です。

    インフィルの速度とともに、走行速度をご紹介します。

    インフィルの品質が必ずしもモデルの外形品質に影響しないので、通常はインフィルの速度を上げることができます。 インフィルが少なくて、上のレイヤーをサポートするために正確に印刷できない場合は影響する可能性があります。

    あるユーザーは、下のビデオにあるように、3Dベンチーをわずか25分でプリントして、3Dプリントのスピードの威力を示しました。 彼は、0.2mmのレイヤー高、15%のインフィル、モデルに応じて自動的に調整されるプリントスピードを使用しました。

    このようなものは、デルタマシンのような非常に高速な3Dプリンターが必要になりますね。

    前述のように、プリント品質を向上させる最良の方法は、レイヤーハイトを下げることです。 3D Benchyのレイヤーハイトを0.2mmから0.12mmに下げると、プリント時間は2時間30分程度となります。

    生産にかかる時間は長いですが、モデルをよく見ると品質の違いは大きいです。 モデルが遠くにある場合は、おそらくあまり違いを感じないでしょう。

    印刷速度に関しては、より速く印刷するための複数の方法があります。 8 Different Ways to Increase Print Speed Without Losing Quality」という記事を書きましたので、ご参考にしてください。

    3Dベンチュリーを作ったのは誰?

    3D Benchyは、2015年4月にCreative Toolsによって作られました。 スウェーデンに拠点を置く、3Dプリントのためのソフトウェアソリューションを専門に提供する会社で、3Dプリンターを購入するためのマーケットプレイスも兼ねています。

    3Dベンチーは、世界で最もダウンロードされた3Dプリントオブジェクトという評価を受けています。

    クリエイターが言うように、この「陽気な3Dプリント拷問テスト」はThingiverseだけで200万ダウンロードを超え、STLデザインの他のプラットフォームはもちろん、リミックスも大量にあるそうです。

    3D BenchyのファイルThingiverseをダウンロードして、3Dプリンターの機能や品質をテストすることができます。 また、Creative ToolsのThingiverseデザインページでは、彼らが作ったクールなモデルをもっとチェックすることができます。

    このモデルは、何年もかけて有名になったようで、今では人々が3Dプリンターの設定をテストするために印刷するオブジェクトの代表格になっています。

    無料でダウンロードでき、簡単にアクセスでき、3Dプリンターコミュニティで定評のあるベンチマークとなっています。

    3Dベンチーは浮くのか?

    3Dベンチーは、重心位置が安定しないため水に浮くことはありませんが、水に浮くことができるアクセサリーが作られています。

    あるユーザーがThingiverseで3D Benchyプリントファイルを作成し、Benchyにいくつかのアクセサリーを追加し、いくつかの穴を塞ぎ、一般的な浮力を助ける。 これらの調整によりBenchyは浮くようになる。

    ThingiverseのMake Benchy Float Accessoriesのページをチェックしてください。 これは、通常の3D Benchyにプリントして取り付けることで、水に浮くようにする5つのパーツで構成されています。

    レイヤーハイト0.12mm、インフィル100%でプラグをプリントしたい。 タイヤはインフィル0%、インフィル100%のどちらでもプリントできる。 ホールポートプラグは意図的に非常にタイトにしているので、少しサンディングが必要な場合があります。

    関連項目: 3Dプリンティングは高いか安いか? 予算ガイド

    PLAフィラメントは、この3Dプリントに適しているはずです。

    CreateItRealでは、3Dベンチュリーが浮かないという「課題」に取り組むという記事を掲載しました。

    重心や重量がBenchyの前方で重くなることが問題だったため、重心をモデルの中央や後方に近づけるインフィル密度モディファイアを実装したのです。

    ベンチはサポート付きで3Dプリントすべき?

    フィラメント3Dプリンターであれば、サポートなしで問題なく扱えますが、樹脂3Dプリンターを使う場合は、サポートを使う必要があります。

    20%程度のインフィルであれば、サポートなしで3Dプリントできます。 サポートを使うと、手の届きにくいところにサポートがあり、後から取り外すのが大変になるので、かえって不利になります。

    サポートがない場合の3Dベンチュリーのイメージはこんな感じです。

    サポート付きの3Dベンチャーはこんな感じです。

    このように、3Dベンチーの内側はフィラメントでいっぱいになってしまうだけでなく、スペースが狭いので取り出すのはほぼ不可能です。 その上、サポートを使うとプリント時間が2倍に増えてしまいます。

    3Dベンチャーはなぜプリントしにくいのか?

    3Dベンチーは "拷問テスト "と呼ばれ、プリントするのが難しいように設計されています。 世の中のあらゆる3Dプリンターの能力をテストし、ベンチマークするために開発され、チューニングの悪いマシンには難しいパーツやセクションを与えています。

    張り出した曲面、傾斜の少ない曲面、小さな表面のディテール、全体のシンメトリーといったパーツがありますね。

    せいぜい1~2時間でプリントでき、材料もあまり使わないので、3Dベンチーは徐々に3Dプリンターを試したい人のためのベンチマークになってきました。

    プリントした後に、寸法精度、反り、プリントの不完全さ、細部などを測定し、3Dプリンターの性能と精度を判断することができるのです。

    この寸法を測るには、デジタルノギスと、必要な数値がわかる「3Dベンチー寸法一覧表」が必要です。

    Benchyのオリジナル寸法に近い結果を得ることは難しいかもしれませんが、正しい手順を踏めば必ず可能です。

    3D Benchyがプリントできない理由とは?

    3Dベンチャーで起こる失敗の多くは、ベッドの接着の問題や、ルーフのオーバーハングをプリントできなかったことによるものです。

    粘着剤を使うか、ブルーペインターズテープをベッドに貼るなど、上記のコツに従えば、ベッドの接着の問題は解決するはずです。 ガラスベッドの場合、ベッドに汚れやシミがない限り、本当に良い接着力を発揮します。

    ガラスベッドを食器用洗剤とぬるま湯で洗った後、3Dプリントを強く貼り付けたという報告も多く、手袋をして扱うか、上面に触れないようにして、ベッドに跡をつけないようにしたい。

    オーバーハングをきれいに印刷するために、印刷速度が高すぎないことを確認してください。 また、冷却がPLAの100%に設定され、うまく機能していることを確認してください。 Thingiverseのオーバーハングテストは、この問題を特定するのに役立ちます。

    このThingiverseのAll-In-One Micro 3D Printer Testには、オーバーハングのための素晴らしいセクションがあり、また他の多くのテストが組み込まれています。

    Curaのようなスライサーのアップデートにより、設定の微調整や問題箇所の修正が行われたため、3Dプリントの失敗が起こる頻度はかなり低くなりました。

    また、フィラメントの冷却に影響を与える隙間風があると、ノズルが前層に引っかかることがあります。

    フィラメントが急冷されると、前の層が縮んでカールし始め、ノズルが引っかかるような隙間にまでカールしてしまうことがあります。 この点については、囲いを使うか、冷却を少し弱めることで対応できます。

    この記事の情報と行動ポイントに従えば、最高の3Dプリント品質を得るための良い経験ができるはずです。

    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。