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Zシームは、多くの3Dプリントでよく見られるものです。 基本的にZ軸方向にできる線や継ぎ目のことで、モデルには少し変わった印象を与えます。 このZシームを減らし、最小限に抑える方法がありますので、今回はそれを説明します。
3DプリントのZシームを修正し、減らすには、後退の設定を改善し、動作中にノズルに入る材料を少なくする必要があります。 スライサーでZシームの位置を変更することも、ユーザーに有効な方法です。 プリント速度を下げ、コースティングを有効にすると、Zシームの抑制に役立ちます。
3Dプリントの継ぎ目を修正する方法については、このまま読み進めてください。
3DプリントのZシームの原因とは？
Z軸の継ぎ目は、主にプリントヘッドが外層を積層し、次の層をプリントするために上昇するときに発生します。 そう、上昇するところで少し余分な材料が残り、上昇するときに毎回同じところで停止すると、Z軸に沿った継ぎ目ができます。
3Dプリントで避けられないのがZシームです。 1つのレイヤーをプリントし終わるとき、プリントヘッドが一瞬プリントを止めて、Z軸のステッピングモーターが移動して次のレイヤーをプリントします。 このとき、ホットエンドが過剰押し出しで高圧になると、少し余った材料がにじみ出ることがあります。
ここでは、Zの縫い目の不良を引き起こす可能性のある原因をいくつか紹介します：
- リトラクト設定不良
- Curaで正しいZシームアライメント設定を使用していない
- 印刷速度が速すぎる
- リニアアドバンスを使用しない
- ワイプの距離を調整しない
- コースティングを有効にしない
- 過度な加速度／ジャーク設定
オブジェクトの位置や構造、押し出しの設定によって、Zシームが見えやすくなるケースもあります。
3DプリントのZシームを修正する方法と取り除く方法
3DプリントのZシームを修正・軽減する方法は、モデル上の位置を変えることでZシームを隠す方法もあれば、シームを消してしまう方法もあります。
Zシームが目立つかどうかは、ホットエンドにかかる素材からの圧力が関係しています。
それでは、ユーザーがモデルのZシームを修正したさまざまな方法を紹介しましょう：
- リトラクト設定の調整
- Cura Zのシームアライメント設定を変更する
- 印刷速度を下げる
- コースティングを有効にする
- リニアアドバンスの実現
- 外壁拭き取り距離の調整
- より高い加速度/ジャーク設定での印刷
- 下層部の高さ
- 壁の重なりを補正するを無効にする
- 外壁の線幅を広げる
- レイヤーチェンジ時のリトラクトを有効にする
- インナーウォールの前にアウターウォールを有効にする
一度に複数の設定を変更すると、何が違うのかがわからなくなってしまいますので、一度に1つの設定をテストするのがよいでしょう。
それぞれの修正候補をより詳しく説明します。
1.リトラクト設定の調整
スライサーで引き込み量を調整することで、多くのユーザーがZシームが大きく変化することを実感しています。
あるユーザーが巻き取りの設定を実験したところ、巻き取り距離を6mmから5mmに変更したところ、Zシームの出方が違うことに気づいたそうです。
3Dプリンターなどの設定に合わせて、少しずつ「引き込み距離」を増減することができます。
もうひとつ、このユーザーはZシーム（背中）の位置を決めていますが、これはスライサーの設定から行うことができます。 次はその設定について見ていきましょう。
2. Cura Zシームアライメント設定の変更
CuraのZシームアライメント設定を変更することで、Zシームの視認性を下げることができます。 これは、ノズルが移動するすべての新しいレイヤーの開始点を選択することができるためです。
連続した均等な層が多く、Zの縫い目が非常に目立ちやすいモデルには、非常に有効です。
ここでは、その選択肢をご紹介します：
- User Specified - シームがプリントのどちらに配置されるかを選択できます。
- バックレフト
- バック
- 右奥
- 右
- フロントライト
- フロントレフト
- 左
- 最短-縫い始めの位置で周囲が終わるため、縫い目が全く同じ場所に配置される傾向があります。 Zの縫い目を隠すにはあまり適していません。
- ランダム - 各レイヤーを完全にランダムな場所で開始し、同様にランダムな場所で終了します。 これは素晴らしいオプションです。
- 最もシャープなコーナー - シームをモデルの内側または外側のコーナーに配置するため、角のある3Dモデルには最適なオプションです。
Curaには、ランダムを除く上記のオプションに表示される「シームコーナー設定」という追加オプションもあります。 この設定を使用すると、Zシームを設定する場所をよりコントロールすることができます。 選択肢は5つあります：
- なし
- ヒデシーム
- シームを露出させる
- シームを隠すか露出させるか
- スマートヒディング
Curaでは、スライスした後にプレビューモードでモデルを確認し、シームの位置を確認することができます。
このようなミニチュアモデルの場合、Zシームを前面ではなく背面に配置することで、前面の美しさに影響を与えないようにすることができます。
Zシームアライメントとランダム設定を併用することで、素晴らしい結果が得られたユーザーもいます。 例えば、以下のチェスの駒のモデルでは、Zシームが目立っています。 アライメントを変更したところ、うまくいったということです。
Zラインを回避する設定はありますか？ Curaより
別のユーザーは、Zシームを最もシャープなコーナーに維持するか、Curaで設定できる特定のZシームXとY座標に相対させることで、印刷の不完全性を減らすことに成功しました。 Zシームの位置を確認するために、これらを操作することができます。
Z Seam Positionは、XとYの座標を自動的に調整するので、基本的にはあらかじめ設定された位置を選ぶか、数字を入力してより正確に設定することができます。
Curaによる継ぎ目のコントロールについては、CHEPによる以下のビデオをご覧ください。
関連項目: Simple Ender 5 Proのレビュー - 購入する価値があるのかないのか？3.印刷速度を下げる
3DプリントのZシームを減らすためのもう一つの方法は、プリント速度を下げることです。 プリント速度が速すぎると、エクストルーダーがプリント動作の間にフィラメントを引っ込める時間が短くなります。
印刷速度が遅くなると、レイヤーの切り替え時にフィラメントが押し出される時間が長くなります。 また、ホットエンドの圧力が下がるので、フィラメントの出る量が少なくなります。
あるユーザーは、モデルのZシーム付近にブロブが発生したため、当初は引き込みの設定を調整しようとしましたが、多くの設定を調整した結果、外壁の速度を15mm/sに下げることで解決することがわかりました。
Curaのデフォルトの外壁の速度は25mm/sで、かなり良好に動作するはずですが、より遅い速度でテストして違いを確認することができます。 この問題を解決した多くのユーザーは、印刷時間が長くなることを犠牲にして、壁をゆっくり印刷することを推奨しています。
最高速度が低いと、加速と減速にかかる時間が短くなり、ノズル内の圧力が下がり、Zの継ぎ目が少なくなります。
関連項目: フィラメント3Dプリントのサポート設定を最適にする方法（Cura編）4.コースティングを有効にする
Zシームを減らすためのもう一つの便利な修正は、コースティングを有効にすることです。 コースティングは、モデル内の壁を閉じる終盤になると、マテリアルの押し出しをわずかに停止する設定です。
これは基本的に、押出経路の最後の部分でフィラメントのチャンバーを空にしようとするもので、ノズルにかかる圧力が少なくなるため、Zシームやストリングが少なくなります。
あるユーザーは、Zシームを減らすためにコースティングを有効にして、Ender 5で素晴らしい結果を得ました。また、より良い結果を得るために、移動速度と印刷速度を下げることを提案しました。
また、外壁フローを95%にし、レイヤーの高さを下げ、Zシームアライメントを最もシャープなコーナーに設定することを提案したユーザーもいます。
Coastingの設定は、より良い結果を得るために調整することができますが、レイヤートランジションに穴を開けることにつながるので、設定をやりすぎないように注意してください。 通常、デフォルトの設定はかなりうまく機能しています。
Breaks'n'Makesによる、コースティングの設定をポイントにするための素晴らしいビデオをご紹介します。
コースティングは、リニアアドバンスと同じような効果を得ようとするもので、技術的にはリニアアドバンスの劣ったバージョンですが、印刷の不完全さにつながることがあります。 ここで、リニアアドバンスそのものについて見てみましょう。
5.リニアアドバンスの有効化
リニアアドバンスという設定があって、多くのユーザーがZの継ぎ目の不良を減らしています。 これは、基本的にファームウェア内の機能で、押し出しと引き込みによってノズルに蓄積される圧力の量を補償するものです。
ノズルが速く動いたり、止まったり、ゆっくり動いたりしても、ノズルには圧力がかかっているので、リニアアドバンスはこれを考慮し、動きの速さに応じて余分に収縮させるようにしています。
Linear Advanceを有効にしたあるユーザーは、以前はすべての3DプリントでZシームの不良が絶えなかったが、有効にしてから不思議とうまくいったと述べている。
ファームウェアでこれを有効にし、フィラメントと温度に依存するK値を較正する必要があります。 このプロセスは非常に簡単で、3Dプリントを大幅に改善することができます。
また、この機能を有効にすると、引き込み距離をかなり短くすることができ、ブロブやジットのような印刷の不具合を減らすことができると述べています。
Teaching Techによる以下のビデオで、Linear Advanceの正しい設定方法をご確認ください。
リニアモーターを使用する場合は、コースティングを使用しないように注意してください。
6.外壁拭き取り距離の調整
外壁拭き取り距離」は、CuraのZシームを減らすために特別に作られた設定です。 この設定により、外壁の端でノズルが押し出されずにさらに移動し、輪郭を拭き取ることができます。
Ender 3 ProでZシームが発生していたあるユーザーは、この問題を解決するためにワイプ距離を調整することを提案しました。 この設定を試した別のユーザーは、0.2mmまたは0.1mmの値を試して問題が解決するかどうかを確認することができると述べています。 Curaのデフォルト値は0mmなので、いくつかの値を試して結果を確認します。
標準的なノズル径と同じ0.4mmまで大きくしてみるのもよいでしょう。
1週間のキャリブレーションで、より良くなったように見えますが、まだ100％ではありません。 ender3v2からのコメント詳細
Zシーム、ワイピング、コーミング、コースティングの詳細については、以下のビデオをご覧ください。 彼らは、より良いプリント結果とともに、Zシームがほとんど見えなくなるところまで到達しているのです。
7.高加速度・高ジャーク設定での印刷について
プリントヘッドが残圧で材料を追い出す時間が短くなり、Zシームがきれいになるため、Acceleration & Jerkの設定を大きくすることで、Zシームを減らすことができたというユーザーもいます。
加速度や減速度を上げて印刷することで、Zシームをある程度軽減することができます。
今回の修正よりも、これまでの修正の方が実施した方がいいような気もするのですが。
あるユーザーは、X/Y加速度やJerkの制限を大きくすることで、モーションの開始と停止が早くなり、不均一な押し出しが起こるまでの時間が短くなると勧めています。 ただし、あまり大きくすると、レイヤーのずれや悪い振動につながるので、テストが必要ですね。
エンダー3は、XとYで少なくとも3,000mm/s²、Jerkで10mm/sの加速度に対応できると言っていましたが、テストすればもっと高くできるかもしれませんね。
8.下層部の高さ
また、レイヤーの高さを低くすることで、Zの継ぎ目を目立たなくすることができたというユーザーもいます。
主に隙間ができてしまい、通常よりも高い層高を使用している場合、0.2mm以下の低い層高を使用することで、多くのユーザーが素晴らしい結果を得ています。
プロトタイプを作るのであれば、レイヤーハイト0.2mmや0.28mmが良い選択ですが、ディテールや美観を重視するのであれば、比較的小さなモデルであれば、0.12mmや0.16mmが効果的ですね。
9.壁の重なりを補正するを無効にする
壁の重なりを補正する」は、Curaの印刷設定で、無効にすると、多くのユーザーにとってZシームを減らすのに良い結果をもたらすものです。
CuraからPrusaSlicerに変更したところ、より良い結果が得られたとのことで、これも修正の可能性があります。
外壁の重なりを補正する」設定を発見し、スキンの仕上がりを改善しましたが、まだスキンに多くのアーティファクトが発生しています。 外壁は35mm/secでプリントし、JerkはFixMyPrintから現在20に設定しています。
あるユーザーがモデルにニキビができてしまい、他のユーザーから「壁の重なりを補正する」設定を完全に無効にするよう提案されました。 Curaでは、「壁の重なりを補正する」「壁の重なりを補正する」という2つのサブ設定があります。 必ず両方のサブ設定を無効にしてください。
これにより、Zの縫い目を滑らかにすることができます。
10.外壁の線幅を広げる
Zの継ぎ目を滑らかにするためには、線幅を大きくすることが有効です。 Curaでは、特に外壁の線幅を調整することができます。
あるユーザーは、3DプリントされたシリンダーのZシームが粗くなることから、線幅を大きくすることが重要であることを知りました。 彼は、外壁線幅の設定を見つけ、デフォルトの0.4mmから0.44mmに増やすと、すぐに改善されることに気づきました。
また、「壁の重なりを補正する」を無効にしたところ、壁がより滑らかになり、Zシームも改善されたそうです。
11.レイヤーチェンジ時のリトラクトを有効にする
Zシームを減らすためのもう1つの可能性のある修正方法は、Curaでレイヤーの変更時にリトラクトを有効にすることです。
この設定は、Zシームが発生する次のレイヤーへの移動中に押し出しが続くのを防ぐのに役立ちます。 この設定は、後退距離が非常に小さいときに最適であることに留意してください。
リトラクトディスタンスがかなり高い場合、リトラクトにかかる時間によって、リトラクトを打ち消すほど素材が滲み出てくることがあります。
12.内壁の前に外壁を有効にする
このリストの最後の設定は、CuraでOuter Before Inner Wallsを有効にすることです。 これはデフォルトではオフになっていますが、有効にした後、一部のユーザーで効果がありました。
これは、レイヤーの変更が外面ではなくモデルの内側で行われるようにするためのもので、外面はそのレイヤーで印刷される最後のものでも最初のものでもないため、役立ちます。
ベストZシームテスト
ThingiverseからいくつかのZシームテストが提供されているので、フル3Dプリントをしなくても、Zシームがどの程度できているかを試すことができます：
- Z-Seamテスト by kuhnikuehnast
- ラドラーによるZシームテスト
モデルの1つをダウンロードするだけで、Zの縫い目に良い変化があるかどうかをテストすることができます。