3Dプリントにおける温度は、成功のための重要な要素です。 熱すぎる温度や低すぎる温度で3Dプリントするとどうなるのか、疑問に思う人が多いので、記事を書くことにしました。

この記事では、最終的にこの疑問にシンプルに答えますので、情報を得るために読み進めてください。 何が起こり得るかを理解するのに役立つ画像や動画もありますよ。

3Dプリントの温度が低すぎるとどうなるか？ PLA、ABS

3Dプリントの温度が低すぎると、押し出し不足、目詰まり、層間剥離や層間接着不良、3Dプリントの強度低下、反りなどの問題が発生します。 温度が最適から遠いと、モデルの不具合や多くの欠陥が発生する可能性があります。

フィラメントがノズルを通過するのに十分な液状に溶けないことは、押出システム内でのフィラメントの移動が悪くなり、押出機がフィラメントを削ったり、スキップしたりする原因となります。

私のエクストルーダーはなぜフィラメントを研磨するのでしょうか？

3Dプリンターの温度が低すぎると起こる可能性があるのが、押し出し不足です。 これは、3Dプリンターが一定量のフィラメントを押し出したいのに、実際には押し出し量が少なくなってしまうことです。

このような場合、隙間や不完全な部分がある弱い3Dモデルを作成することになります。 低温が原因の場合、印刷温度を上げることが、押し出し不足を解決する重要な方法となります。

3Dプリンターの押出し不足を解消する方法について詳しく書きました。

3Dプリンターが目詰まりを起こすのは、材料が十分に溶けていないことが原因です。 モデルの層が十分に熱くなく、前の層ときれいに接着しないことがあります。 これを層間剥離といい、印刷失敗の原因になります。

特にABSやPETGのような高温の素材を3Dプリントする場合は、ベッド温度が低すぎることにも注意する必要があります。

ベッド温度が低すぎると、第1層の接着が悪くなり、プリント時のモデルの土台が弱くなります。 PLAはベッドを加熱しなくても3Dプリントできますが、成功率は下がります。 ベッド温度が高いと、第1層の接着、さらには層間の接着が向上します。

第1層の密着性を高めるには、「ビルドプレートの密着設定を完璧にする方法」と「ベッドの密着性を高める方法」をご覧ください。

ABSの印刷中に反りの問題が発生したあるユーザーは、ボックスヒーターを前に置いて臨時のヒートチャンバーを作ることでそれを止めようとしたが、うまくいかなかった。

PLAのようなフィラメントでは、ベッド温度は40～60℃が最適で、囲いも必要ありません。

あるユーザーがPLAを3Dプリントしたところ、糸引きが発生したため、温度が低ければ糸引きが発生しないと考え、温度を190℃前後から205℃に上げることで糸引きをなくすことに成功しました。

印刷温度が低いために層が割れてしまう様子を以下の動画でご確認ください。

このPLAフィラメントは温度が低すぎるのでしょうか？ 割れる原因は何でしょうか？ from 3Dprinting

その後、200℃から220℃に温度を上げたところ、より良い結果が得られたそうです。

プラ

3Dプリントの温度が高すぎるとどうなるのか？ PLA、ABS

3Dプリントの温度が高すぎると、特に小さなプリントの場合、モデルにブロブやにじみなどの欠陥が生じるようになります。 フィラメントが十分に冷却されず、ブリッジや材料のたるみにつながることもあります。 ストリングも温度が高いときに生じる問題です。

このような状況では、アーチファクトやフィラメントの焼き付きが発生することがあります。

また、高温で発生する問題としては、ホットエンドの手前で経路中のフィラメントが軟化し、変形して押出経路を詰まらせるヒートクリープと呼ばれる現象が挙げられます。

3Dプリンターのヒートクリープを修正する方法」の記事をご覧ください。

ヒートシンクが放熱することでこれを阻止するのですが、温度が高くなりすぎると、熱がさらに奥に移動してしまいます。

あるユーザーが、あるブランドのPLAを210℃で3Dプリントしたところ、悪い結果が出たそうです。 温度を下げると、結果はすぐに改善されたそうです。

PLAを205°で定期的にプリントしている別のユーザーには問題がなかったため、特定の3Dプリンター、セットアップ、PLAのブランドによって異なります。

ここでは、素材別の基本的な理想温度を紹介します：

• PLA - 180-220°C
• abs - 210-260°c
• ペグ-230-260°C
• TPU - 190-230°C

あるフィラメントブランドでは、推奨温度は20℃とされていますが、同じブランドでもフィラメントの色によって理想的な温度は異なります。

私はいつも、Curaによるスライスプリント・ロールプレイの下のビデオのように、温度タワーを作ることをお勧めしています。

ベッド温度が高すぎると、フィラメントが柔らかくなりすぎて土台がうまく作れないことがあります。 その結果、ボトムレイヤーの10枚ほどがつぶれてしまう「エレファントフット」という印刷不良が発生します。 ベッド温度を下げることが、この印刷不良を解決するための重要なポイントです。

象の足を修正する方法 - 3Dプリントの底が悪いように見える」について詳しく書きました。

Vision Minerによる以下のビデオで、熱すぎるプリントや冷たすぎるプリントについて詳しく説明しているので、チェックしてみてください。

3Dプリンターのホットエンドが十分に熱くならないのを直す方法

3Dプリンターのホットエンドが十分に熱くならない問題を解決するには、サーミスタのチェック/交換、カートリッジヒーターのチェック/交換、シリコンカバーの使用、配線のチェックが必要です。

ここでは、この問題を解決するために試せる修正方法を紹介します：

サーミスタを交換する

サーミスタは、3Dプリンターの中で、特に温度を読み取るための部品です。

3Dプリンター用ホットエンドの温度が上がらない、あるいは十分な温度にならないと訴えるユーザーは少なくありません。 主な原因はサーミスタです。 サーミスタが正しく動作していないと、温度を間違って読み取ってしまいます。 サーミスタを交換することは、多くの人に有効な解決方法です。

あるユーザーは、MP Select Mini 3Dプリンターが加熱するという問題を抱えていました。 彼は温度を250℃に設定しましたが、通常200℃前後で印刷されるPLAを溶かすことすらできませんでした。サーミスタの問題を疑い、交換したところ、問題は解決されました。

Amazonの「Creality NTC Thermistor Temp Sensor」のようなものでもよいでしょう。

サーミスタを交換する前に、ドライヤーやヒートガンでホットエンドに熱風を当て、コントロールパネルに表示される温度が十分に上昇すれば、正常に動作している可能性があることを確認することができます。

Creality社のプリンターのサーミスタ交換の全工程を紹介したビデオをご紹介します。

リコネクト・ザ・ワイヤー

3Dプリンターとコンセントをつなぐ配線や、内部の配線が外れてしまうことがあります。

このような場合は、3Dプリンターの電源を切り、プリンター底部の電気カバーを外して、すべてのワイヤーをきちんとチェックする必要があります。 また、プリンター底部にあるメインボードのワイヤーが緩んでいないかどうかも確認する必要があります。

配線がずれている場合は、正しいポートに合わせ、配線が緩んでいる場合は、接続し直します。 作業が終わったら、底面カバーを戻し、プリンターの電源を入れ、問題が解決しているかどうかを確認します。

あるユーザーが、ホットエンドが十分に熱くならないことに悩み、さまざまな解決策を試した結果、ヒーター線の1本が緩んでいることを突き止めました。 それを修正したところ、その後、問題は発生しなくなったそうです。

他のユーザーも同じ問題が発生したと言っていましたが、緑のホットエンドコネクタを抜き差しするだけで直ったそうです。

カートリッジヒーターの交換

3Dプリンターのホットエンドが十分に熱くならない場合のもう一つの解決策は、カートリッジヒーターの交換です。 これはプリンターの熱を伝えるための部品です。 これが正しく動作していない場合、確実に加熱の問題が発生します。

上記2つの対処法のいずれもうまくいかない場合は、3Dプリンターのカートリッジヒーターの交換を検討することができます。 適切な部品を選択する際には、同じモデルを見つけることが重要です。

この動画は、CR-10でこの問題を診断していたユーザーが、様々な解決策を検討した結果、セラミックヒーターカートリッジが原因であることを突き止めたというものです。

ホットエンドキットを購入したユーザーが、付属のヒーターカートリッジが12Vではなく24Vであることに気づき、12Vのカートリッジに交換することで解決したそうです。

AmazonのPOLISI3D高温ヒーターカートリッジは、多くのユーザーが愛用している優れものです。 3Dプリンター用の12Vと24Vのヒーターカートリッジを選択することができます。

シリコンカバーを使用する

ホットエンドにシリコンカバーを使用することで、多くの人がこの問題を解決しているようです。 ホットエンドにシリコンカバーを使用することで、パーツを断熱し、熱を逃がさないようにすることができるのです。

あるユーザーは、PETGを印刷する際にノズルが235℃に保てなかったのですが、シリコンカバーを使用することで改善されたそうです。

AmazonのCreality 3D Printer Silicone Sock 4Pcsのようなものをお勧めします。 多くのユーザーが、素晴らしい品質と非常に耐久性があると言っています。 また、温度の安定性を高めながら、ホットエンドをきれいに保つことができます。

ホットエンドスクリューを緩める

3Dプリンターがうまく加熱できないときに、ネジを緩めるという方法があります。 コールドエンドはブロックに強くねじ込むと熱を吸収してしまうので、この方法はいけません。

ホットエンドが適温にならないので、コールドエンド／ヒートブレイクを最後までねじ込みたいが、フィンとヒーターブロックの間に少し隙間を空けたい。

ノズルの場合は、ヒートブレイクに当てて締められるまでねじ込みたい。

あるユーザーは、ホットエンドをヒートシンクの上に置いていたため、この問題が発生したと述べています。 これを調整した後、3Dプリンターの温度を開始すると、再び動作するようになったそうです。

冷却風を押出機ブロックから遠ざける

この問題を解決するもう一つの方法は、冷却ファンがエクストルーダーブロックに風を当てているかどうかを確認することです。 押し出されたフィラメントを冷却するための部品冷却ファンが、間違った場所に風を当てている可能性があるので、ヒートシンクを修正するか交換する必要があるかもしれません。

プリント開始まで冷却ファンが回転しないようにし、エクストルーダーのホットエンドに風を当てないようにしてください。