3Dプリントの最上層に隙間があるのは、どんな状況でも理想的ではありませんが、この問題を解決するために試すことができるソリューションがあります。

トップレイヤーの隙間を修正する最善の方法は、スライサー設定でトップレイヤーの数を増やす、インフィルの割合を増やす、より密度の高いインフィルパターンを使用する、または押し出し不足の問題を修正することにあります。 トップレイヤーの隙間を修正するには、デフォルトのスライサープロファイルを使用すると完璧に機能する場合があります。

この記事では、この問題を解決するためのガイドを試みますので、詳細な解決策のために読み続けてください。

プリントの最上層に穴や隙間があるのはなぜですか？

プリントに隙間ができるのは、プリンターやプリントベッドに関連するいくつかのエラーが原因である可能性があります。 主な問題の原因を特定するために、3Dプリンターの主要な部品の概要を説明することを検討すべきです。

以下に、3Dプリントに隙間ができる原因として考えられるものをいくつか挙げてみました。

3Dプリントにギャップが生じる理由としては、以下のようなものが考えられます：

1. トップレイヤーの数を調整する
2. インフィル密度を高める
3. 押出不足、押出過多、押出機飛ばし
4. 印刷速度が速い、遅い
5. フィラメントの品質と直径
6. 3Dプリンターの機械的な問題
7. ノズルの目詰まりや磨耗
8. 非定常面
9. 予期せぬ、または即時の温度変化

3Dプリントのトップレイヤーにあるギャップを修正するには？

動画では、ピローイングとも呼ばれる、トップレイヤーに隙間があることの一面を解説しています。

プリンターの性能や出力品質を向上させるためには、いくつかの方法を実践することができます。

3Dプリンターのデフォルトのプロファイルを使うだけでうまくいくこともあるので、ぜひ試してみてください。 また、他の人が作ったカスタムプロファイルもオンラインで見つけることができます。

では、他の3Dプリンターユーザーでうまくいった解決策を紹介しましょう。

1.トップレイヤーの枚数を調整する

これは、プリントレイヤーの隙間をなくす有効な方法のひとつで、インフィルの一部が空洞になっているため、ソリッドレイヤーの押し出しがエアポケットに落ち、垂れる傾向があります。

スライサーソフトの設定を変更するだけで、解決します：

• スライサーでトップソリッドレイヤーを増やしてみてください。
• 3Dプリントのトップレイヤーは、少なくとも0.5mmが目安になります。
• レイヤーの高さが0.1mmであれば、このガイドラインを満たすために、少なくとも5つのトップレイヤーを持つようにする必要があります。
• 例えば、レイヤーの高さが0.3mmの場合、トップレイヤーを2枚使用すると0.6mmになり、0.5mmルールを満たすことになります。

これは、3Dプリントに穴や隙間ができる問題に対して、簡単な設定変更なので、おそらく最も簡単な修正方法であり、この問題に取り組む上で非常に効果的です。

もし、トップレイヤーからインフィルが見えるのであれば、これはかなり有効です。

2.インフィル密度の向上

また、3Dプリントに穴や隙間ができる原因として、インフィルの割合が低すぎることが挙げられます。

このようなことが起こるのは、インフィルが3Dプリントの高い部分を支える役割を担っているからです。

インフィルの割合が低いと、素材が密着するための土台が少なくなり、溶けたプラスチックが垂れ下がって、穴や隙間ができてしまいます。

• この場合、インフィルの割合を増やすことで、3Dプリントの土台をより良いものにすることができます。
• インフィル密度を20％前後で使うなら、35～40％で試してみて、様子を見る。
• Curaの「段階的なインフィルステップ」という設定では、プリントの下部では低いインフィル濃度を有効にし、プリントの上部では濃度を上げることができます。 ステップごとにインフィルが半分になるため、2ステップで40％のインフィルが、上部で40％→20％→下部で10％となります。

3.押出不足と押出機飛ばし

もし、まだレイヤー間やトップレイヤーに穴や3Dプリントの隙間があるようなら、おそらくアンダーエクストルージョンの問題があると思われます。

押し出しの問題には、押し出し不足、押し出し機のクリックなど、印刷に悪い影響を与えるものがあり、押し出しシステムの弱点を知らせています。

3Dプリンターで押し出されると思っていたフィラメントの量が、実際にはもっと少なかった場合、この押し出し不足によって、レイヤーの欠落や小さなレイヤー、3Dプリント内のギャップ、レイヤー間の小さなドットや穴が簡単に発生します。

押し出し不足の修正方法として、最も一般的なものは以下の通りです：

• 印刷温度を上げる
• ノズルを清掃し、詰まりを解消する
• 数時間の3Dプリントでノズルが磨耗していないか確認する
• 公差のあるより高品質なフィラメントを使用する
• スライサーのフィラメント径と実際のフィラメント径が一致していることを確認してください。
• 流量を確認し、押し出し倍率を上げる（2.5％刻み）
• エクストルーダーモーターが正常に動作し、十分な電力が供給されているかどうかを確認します。
• マジックナンバー」とも呼ばれるステッピングモーターのレイヤーハイトの調整と最適化

3D Printer Under-Extrusion - Not Extruding Enoughの修正方法」の記事もチェックしてみてください。

このような場合、フィラメントの供給と押し出しの経路がスムーズで明確であることを確認する必要があります。 低品質のホットエンドやノズルでは、フィラメントを十分に溶かすのに最適な仕事ができないことがあります。

ノズルをアップグレードして交換すると、3Dプリントの品質がかなり変わることがあり、多くの人がそれを証明しています。

また、ノズルへのフィラメント供給をよりスムーズにするために、カプリコーンのPTFEチューブを導入したいと思います。

4.印刷速度を速くしたり遅くしたりする。

また、印刷速度が速すぎると、フィラメントを押し出す時間が短くなるため、隙間ができることがあります。

3Dプリンターが押し出しと加速を同時に行っている場合、より薄い層を押し出し、その後減速して通常の層を押し出すことができます。

この問題を解決するには、次のことを試してください：

• スピードを10mm/sずつ増減して調整することで、トップレイヤーだけに特化して行うことができます。
• 壁やインフィルなど、さまざまな要因で印刷速度の設定を確認してください。
• 振動を避けるためのジャーク設定と一緒に加速度設定も確認し、これらも減少させる。
• 50mm/sは、お使いの3Dプリンターの通常のスピードと考えられます。

また、ファンダクトをプリントすることで、冷気を3Dプリントに直接送ることができます。

私の記事「3Dプリントに最適なプリントスピードは？ 完璧な設定」をご確認ください。

5.フィラメントの品質と直径のチェック

フィラメント径が合わないと、レイヤーに隙間ができたりして印刷がうまくいかないことがあります。 スライサーに最適なフィラメント径があることを確認してください。

また、ノギスで直径を測定し、ソフトウエアで指定された正しい直径を確認するのも確実な方法です。 最も一般的な直径は1.75mmと2.85mmです。

ステンレス製のKynup Digital Calipersは、Amazonで最も評価の高いノギスの一つですが、それには理由があります。 0.01mmまでの精度で、とても使いやすいのです。

• フィラメントを長く完璧に保つために、ガイドをきちんと読んでください。
• 将来の頭痛の種を避けるために、最高のメーカーからフィラメントを入手しましょう。

6.3Dプリンターの機械的な問題を修正する

機械には、大小さまざまな問題が発生することがあります。 しかし、それを解決する方法を知っておくことです。 3Dプリンターには機械的な問題が発生し、印刷に隙間ができることがあります。 それを解決するには、次のことを試してみてください：

• よりスムーズな動きと一般的なメンテナンスのために、機械への注油が必要です
• すべての部品が正常に動作しているかどうかを確認する
• ネジに緩みがないか確認する
• Z軸のネジ棒は正確に配置すること
• プリントベッドが安定していること
• プリンター機の接続を確認する
• ノズルの締め付けは正しく行うこと
• 浮き足立つような使い方は避けたい

7.ノズルの目詰まり・磨耗の修理・交換

ノズルの詰まりや汚染は、3Dプリントに大きなギャップをもたらします。 そのため、ノズルをチェックし、必要であれば洗浄することで、より良いプリント結果を得ることができます。

• プリンターのノズルが消耗している場合は、信頼できるメーカーからノズルを購入してください
• ノズルの清掃は、ガイドに記載されている正しい手順で行ってください。

8.3Dプリンターを安定した場所に置く

機械が振動したり、振動している面が不安定になると、印刷にズレが生じることがあります。

• この問題を解決するには、印刷機を滑らかで安定した場所に設置する必要があります。

9.予期せぬ、または即時の温度変化

温度変化は、印刷中に隙間ができる大きな原因となります。 これは、プラスチックの流れも左右するため、すぐに解決すべき重要な問題です。

• ノズルは熱伝導率が最も良い真鍮製を使用すること
• PIDコントローラーがチューニングされているかどうかを確認する
• 温度がすぐに変動しないことを確認し続ける

プリントの隙間を直すのに役立つヒントを、CHEPによるこのビデオでチェックしてみてください。

結論

3Dプリントの最上層の間に隙間ができるのは、上記で紹介したプリンターの様々な欠点が原因です。 この隙間の原因は他にもありますが、ここでは主なものを紹介しました。

印刷機を使うときは、ガイドをよく読んで、完璧な印刷を目指したいものです。