3Dプリンターをセットアップして、何度もプリントを成功させたのに、なぜかプリントの最上層がきれいに仕上がらない。 これは、多くの3Dプリンターユーザーが抱えている問題です。

プリントの仕上がりが完璧でも、最後の最後でピローが発生し、プリントの上部がざらざらになってしまうのは困りますね。

そこで、トップレイヤー（ピローイング）の問題を解決するための簡単な「ハウツーガイド」を作成し、今すぐ試していただけるようにしました。

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ピローイングとは一体何なのか？

ピローイングとは、簡単に言うと、プリントの表層が荒れたり、閉じなかったり、凸凹になったりする現象のことです。 ただ、特に長いプリントの後に経験するオールラウンドな痛みです。

残念ながら、ピローイングを完全に防ぐことができるフィラメントやプリンターの種類はありませんが、他のものより影響を受けにくいものがあります。

ピローイングの効果は、反りとよく似ていますが、プリントの最初ではなく、最後に発生します。 上部に枕のような模様ができることから、この名前がついています。 通常、上面が大きく平らなプリントに効果があります。

プリントの上部には、トップレイヤーの直下にあるインフィルを表す、一種のざらざらした凸凹模様があります。

そもそもピローイングはなぜ行われるのか？

こうなる理由は、大きく分けて2つあります：

1. 冷却不足 - インフィルからノズルに向かってフィラメントが反り返り、そこで冷却されてこのような効果が生じます。 これは、材料がインフィルの上でしっかりと密着し、下の空隙で反り返るためです。層の冷却ファンも、これを避けるために材料を正しい温度にするのに十分でないことが関係しているかもしれません。 印刷速度が早すぎる場合、あなたのプリントは、このようになります。の材料が十分に冷却されず、同じ結果になる可能性があります。
2. 補足資料が少ない - その上、プリントのトップレイヤーがしっかりしていないと、ピローイングが発生しやすくなることがあります。

簡単に言うと、このピローイングの問題は、主に印刷設定の誤りや不適切な冷却によって発生します。 印刷品質を向上させるための迅速な解決策をお望みなら、広く普及しているNoctua NF-A4ファンをお求めください。

レイヤーハイトを小さく設定したプリントでは、各レイヤーの下のサポートが少ないと素材が反りやすくなるため、より大きな影響を受けます。

また、1.75mmフィラメント（プリンター標準）は、2.85mmフィラメントに比べ、影響を受けやすいということも知っておいてください。

TPUのような柔らかいフィラメントや、ABSやポリカーボネートのような高温のフィラメントは、硬いフィラメントに比べてピローイングに問題がありますが、これらはいくつかの異なる方法で解決することが可能な問題です。

3Dプリントのピローの問題を解決する方法

1.トップレイヤーの厚みを増す

ピローイングは冷却が不完全なために発生するものであるにもかかわらず、上面を薄くすることで問題が発生します。

ピローイング効果を左右するのは、プリントのトップレイヤーです。 トップレイヤーが多ければ多いほど、プリンターがその隙間をカバーする機会が多くなります。

この問題を解決する簡単な方法があります。

トップレイヤーの枕崩れを防ぐには、まず、プリントのトップレイヤーを増やすことです。 これは、スライサーの設定から簡単にできます。 'トップの厚み'です。

プリントの層が増えるほど、その下にあるピローイング効果を溶かしてしまう可能性が高くなります。

というトップレイヤーの厚みを持つことをお勧めします。 レイヤーの高さの6～8倍 これによって、これまでの枕の悩みを解消することができるはずです。

つまり、0.1mmのレイヤーハイトでオブジェクトをプリントする場合、プリントの上面を閉じてたるみやピロー効果を防ぐために、トップとボトムの厚みは0.6～0.8mmにする必要があります。

ただし、レイヤーが非常に薄い場合は、プリントの厚みが増すので注意しましょう。 層がもろくなるため、反りやカールが発生しやすくなります。 この場合、プリントをきちんと閉じるためには、上部のレイヤーを増やす必要があります。

トップレイヤーの高さの合計は大体1mm程度に抑えろという話もありますので：

• レイヤーハイト0.1mm-トップレイヤー9枚印刷
• レイヤーハイト0.2mm - トップレイヤー4層印刷
• レイヤーハイト0.3mm - トップレイヤー3枚印刷

これは必須ではありませんが、安全面を考慮するのであれば、目安になるものです。

2.インフィル密度の割合の増加

インフィル密度の割合を増やすことは、トップレイヤーの数を増やすことと同じようなことをします。

この方法は、最上層の表面積を増やすことで、より効果的です。 支持される によって、荒々しく低品質なものではなく、ふくよかで滑らかなものに仕上げています。

で印刷したものなどは、インフィルの間に隙間ができるため、ピローが発生します。 インフィル密度100％、 プリントの真ん中に隙間がないので、ピローイングする可能性がないんです。

そのため、トップレイヤー以下のインフィルを増やすことで、この隙間を減らすことができるのです。

などの低インフィルレベルで印刷する場合。 0%, 5%, 10% ピローイング効果を実感しやすいかどうかは、本当に人それぞれです。 プリントのデザイン デリケートな製品で低インフィルが必要な場合、より強い素材を使うことで補いたい。

プリンターによってはピロピロしやすいものもありますが、時代の流れとともに、プリンターは品質面で高い確率で発展しています。

5%のインフィルでも問題なく印刷できるプリントもあれば、苦労するプリントもあります。

上記の2つの方法を比較すると、トップレイヤー方式は通常より多くのフィラメントを使用しますが、パーツの機能によってはインフィル方式を使用した方が良い場合もあります。

3Dプリンターユーザーの中には、12％以上のインフィル率で持ちこたえ、ピローイングを減らすべきだという報告もあります。

下のビデオは、この2つの方法がいかに簡単であるかを示しています。

3.プリンタースピードを落とす

また、ベタ塗りレイヤーの印刷速度を落とすことで、ベタ塗りレイヤーが剥がれる前に冷やす時間を確保する方法もあります。 層が冷えることで素材が硬化し、より高い支持力と強度を得ることができるのです。

必ずしもレイヤーの密着度が下がるわけではありませんが、上にピローを形成するプリントの反り返りを防ぐことができます。

これは少し試行錯誤が必要かもしれませんが、正しい設定を押さえれば、うまくオブジェクトを印刷できるようになります。

印刷品質に関しては、一般的に印刷時間全体と品質の低さや高さのバランスを取る必要があります。 必要なトレードオフですが、印刷が完成したときにその効果が現れます。

プリント時間を短縮しながらも、高品質を維持できる方法があるのです。

4.冷却ファンを改善する

プリンターの改造が必要な方法があり、その場合は 冷却ファン

プリンターの中には、すでにレイヤー冷却ファンが付いているものもありますが、ピローイングの問題を解決するには、効率的に機能しないかもしれません。 多くの場合、3Dプリンターは、コストを抑えるために安価なパーツを搭載しています。

冷却ファンがすでにある場合、より効率的なレイヤー冷却ダクトを印刷することができます。この場合、気流はヒーターブロックではなく、ノズルの周囲に直接、または部品に特に向けられます。

これでダメなら、あるいは持っていないなら、新しいレイヤー冷却ファンを用意するのが一番です。

標準的な部品よりもはるかに効率的に仕事をこなすプレミアム部品がたくさんあります。

冷却ファンに関しては、Noctua NF-A4は最高のものの1つです。 この高評価のプレミアムファンの利点は、優れた静音冷却性能と優れた効率です。

これは、3Dプリンターのユーザーが失敗したプリントのために数え切れないほどの時間を節約した、冷却ファンです。 このファンがあれば、冷却の悩みは解消されるはずです。

また、エアロダイナミクスデザインを採用し、優れた走行性と優れた耐久性を実現しています。

ファンをオンにするのが最初の明白なステップですが、これはスライサープログラムでできることもあります。 ファンをスライサーで設定できない場合は、M106コマンドを使用してGコードを手動で編集することが可能です。 ほとんどの場合、これを行う必要はありませんが、ガイドを使って行うのはそれほど難しくありません。

3Dプリンターに冷却ファンを取り付けるのが面倒な場合は、卓上扇風機のような簡単なものでもよいでしょう。 しかし、冷却ファンは、プリントの特定の部分に向けて冷風を送るだけで、全体に冷風を送るわけではありません。

なお、ファンの種類によっては、最大回転数で運転しないほうがいい場合もあります。 素材によっては、より 反りやすい と枕を置くので、ファンの風圧をプリントに当てると、反りが出る可能性が高くなります。

急冷というものがあり、プリントの品質に悪影響を及ぼすことがあります。

ナイロン、ABS、HIPSなどの素材では、ファンの回転数を低くするのが理想的です。

このとき、プラスチックが十分に冷えていないと、インフィルラインのある部分で素材が垂れ下がったり、丸まったりして、表面に凹凸ができ、その上に重ねる次の層が困ります。 そうすると、表面の凹凸が粗くなってしまうんですね。

5.印刷の温度を下げる

印刷温度を下げると、問題の性質上、解決できる場合があります。 しかし、これは解決策よりも多くの問題を引き起こす可能性があるため、すぐに実行できる解決策ではありません。 印刷の押し出しが不十分になってしまう可能性があります。

マテリアルには通常、最高の品質でプリントするための温度範囲があり、一度自分のセットアップに最適な温度を見つけたら、通常はそれを変えようとは思いません。

プリントする素材によっては、高温のフィラメントなど冷却に問題があるものもありますが、他の方法をより強力に実行すれば、ピローイングを防ぐために温度設定を弄る必要はなくなりますよ。

高温の素材は、冷えて硬くなるまでに時間がかかるので、この方法が最も効果的です。

これらの材料は、造形物の表面に押し出される際に温度が大きく変化するため、反りが発生しやすくなります。

このような素材では、冷却ファンを高回転させて冷却を補助することが推奨されます。

押し出されたフィラメントをできるだけ早く冷やすことで、インフィルの隙間に入り込まないよう、所定の位置にセットできるようにしたい。

これらの解決策を実行すれば、ピローイングの問題は過去のものとなるはずです。 最適な解決策はこれらの組み合わせなので、これらを実行すれば、滑らかなトップレイヤーと高品質のプリントを期待することができます。

3Dプリントのトップレイヤーをなめらかにする方法

3Dプリントのトップレイヤーを滑らかにする最良の方法は、スライサーでアイロンプリントを有効にすることです。

アイロンの設定について解説したThe 3D Print Generalの以下のビデオをご覧ください。 アイロンは、上面が平らな3Dプリントにはとても有効ですが、フィギュアのような丸い物体には使えません。

トップレイヤーに最適なCuraのアイロンセッティング

アイロンフロー

アイロンフローのデフォルト設定はCuraでは10%に設定されていますが、これを15%に上げるとより高品質になります。 トップレイヤーを思い通りにするためには、これらの値をいくつか試行錯誤する必要がありますので、アイロンフローとアイロンスピードのバランスをとりたいところです。

アイロンスピード

アイロンスピードのCuraでのデフォルト設定は16.6667mm/sですが、これを90mm/sまたは70以上まで上げたいところです。このスピードをコンセントリックなどのパターンに使用すると最良の結果をもたらさないが、ジグザグには効果的なので、どのアイロンパターンを使用するかによって決まります。

コンセントリックパターンは、アイロンスピード30mm/s程度で良好な結果が得られました。

アイロンラインスペーシング

Curaのアイロンラインスペーシングのデフォルト設定は0.1mmですが、これをテストすることでより良い結果を得ることができます。 0.2mmの値でアイロンフローとアイロンスピードを調整または増やすと、驚くべき結果を得ることができます。

アイロンラインスペーシングを太くする場合、通常、アイロンフローとアイロンスピードを速くすることで、より良い結果を得ることができます。

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