3Dプリンターの品質を向上させる方法を探しているユーザーは多いのですが、多くのユーザーが知らないのは、リニアアドバンスという機能を有効にすることで品質を向上させられるということです。

そこで、リニアアドバンスとは何か、3Dプリンターでどのように設定すればいいのかを教えるために、この記事を書きました。

リニアモーターカーは何をするものなのか、その価値はあるのか？

リニアアドバンスは、基本的にファームウェアの機能で、押し出しと引き込みの結果、ノズルに蓄積される圧力を調整するものです。

この機能は、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、圧力がかかっているため、それを考慮し、動きの速さに応じて追加で収縮させるものです。

この機能は、Curaのプラグインやファームウェアの編集で有効にすることができます。 この機能が正しく機能するように、適切にチューニングする必要があります。 つまり、リニアアドバンスがモデルに与える影響を決定するパラメータであるK値を正しく設定する必要があります。

リニアアドバンスの利点は、より正確なカーブ、カーブの速度を下げるコントロール、品質を落とさずに速度を上げることです。

あるユーザーは、リニアアドバンス機能を使うと、コーナーがシャープになり、トップレイヤーが滑らかになるなど、優れた結果が得られると推奨しています。 また、使用する素材やプリントするモデルに応じて、機能を調整する必要があると述べています。

また、別のユーザーは、リニアアドバンスの有効化を推奨しており、リニアアドバンスを使って高品質な結果を出すことができたという。

リニア進出はすごい！ from 3Dprinting

プリンターが正常に動作し、エクストルーダーがキャリブレーションされていることを確認することは、非常に重要な最初のステップです。 また、リニアアドバンスの設定に入る前に、スライサーの設定が最適化されているかどうかを確認する必要があります。

ただし、リニアはプリンターの問題を解決するものではありませんので、問題がある場合は、この機能を有効にする前に問題を解決するようにしてください。

リニア・アドバンスの詳細は以下の動画でご確認ください。

マーリンでリニアアドバンスを使う方法

Marlinは、3Dプリンターで使用されている最も有名なファームウェアです。 時間の経過とともにアップグレードしたくなるかもしれませんが、通常、ほとんどのプリンターでデフォルトのファームウェアとなっています。

ここでは、Marlinのリニアアドバンスの使い方を紹介します：

1. ファームウェアの変更とリフラッシュ
2. K値の調整

1.ファームウェアの変更とリフレーズ

Marlin で Linear Advance を使用するには、プリンタのファームウェアを変更し、リフレッシュする必要があります。

そのためには、既存のMarlinファームウェアをファームウェアエディターにアップロードし、「Configuration adv.h」下の「#define LIN ADVANCE」の行から「//」のテキストを削除します。

GitHubでどのMarlinのバージョンも見つけることができます。 プリンターで使っているものをダウンロードして、ファームウェアエディターにアップロードするだけです。

ユーザーは、ファームウェアエディターとしてVS Codeを使用することを推奨しています。オンラインで無料で見つけることができ、簡単にファームウェアを編集することができます。 行を削除した後、ファームウェアを保存してプリンターにアップロードすればよいのです。

VS Codeを使ったMarlinの編集方法の詳細については、以下のビデオをご確認ください。

2.K値を調整する

リニアモーターを使うためには、K値を調整することが重要です。

Marlin K-Value Generatorのインターフェイスにあるスライサー設定を、使用しているものに対応するように調整します。 つまり、ノズル径、後退、温度、速度、プリントベッドです。

ジェネレーターは、プリンター用のGコードファイルとして、一連の直線を作成します。 直線はゆっくり始まり、速度が変化します。 各直線間の差は、使用するK値です。

ウェブサイトのスライサー設定セクションの下部にある「Gコードを生成する」をクリックします。 Gコードスクリプトがダウンロードされ、プリンターに読み込まれるはずです。

これで印刷を開始できますが、速度、温度、巻き取り、フィラメントの種類を変更した場合は、いつでもK値を変更する必要があることに注意してください。

あるユーザーは、マーリンのK値ジェネレーターを使うと、プリンターに最適なK値を見つけることができると提案しています。

別のユーザーは、PLAでは0.45～0.55、PETGでは0.6～0.65のK値を使うことを勧めています。 また、このユーザーは、各ラインの終わりに押出機が少し戻るのを見れば、機能していることがわかるとも述べています。

Marlinのリニアアドバンスの使い方は、以下の動画でご確認ください。

CuraでLinear Advanceを使用する方法

Curaは、3Dプリンターの世界では非常に有名なスライサーです。

Curaでリニアアドバンスを使う方法を紹介します：

1. リニア先行設定プラグインをダウンロード
2. Gコード追加

1.リニア先行設定プラグインをダウンロードする

Curaでリニアアドバンスを使うためにできる最初の方法は、Ultimaker Marketplaceからリニアアドバンス設定プラグインを追加することです。 そのために、まずUltimaker Accountにサインインします。

マーケットプレイスでプラグインを見つけて追加した後、設定を同期するためにCuraのポップアップ要求を承認する必要があります。 プラグインは、さらに数回のポップアップの後に動作し始めます。

印刷設定」メニューに移動し、検索欄の横にある三本線のマークを選択すると、「見え方の設定」ダイアログが表示されます。

すべてのオプションを表示させるには、ドロップダウンメニューから「すべて」を選択し、「OK」をクリックしてウィンドウを終了します。

検索ボックスに「linear advance」と入力し、linear advance factorの入力欄にK-factorの値を入力する。

リニアアドバンスは、リニアアドバンス係数オプションに0以外の値がある場合に有効になります。Curaでリニアアドバンスを有効にする2つの簡単な方法として、この方法と次のセクションで取り上げる方法の両方をユーザーは推奨します。

また、あるユーザーは「Material Settings Plugin」を使って、素材ごとに異なるリニアアドバンス係数を設定することを勧めています。

2.G-Codeを追加する

Curaでリニアアドバンスをオンにするもう一つの方法は、Gコードスタートスクリプトを利用することで、印刷プロセスを開始する前にスライサーからプリンタにリニアアドバンスのGコードを送信させることです。

Curaのトップメニューから「設定」を選択し、ドロップダウンメニューから「プリンターの管理」を選択します。

カスタマイズするプリンターを選択後、「機械設定」オプションをクリックします。

次に、Start G-code入力の最終行に、Linear Advance G-Code（M900）とKファクターを追加する必要があります。 例えばKファクターが0.45の場合、「M900 K0.45」を追加して、リニアアドバンスを適切に有効にします。

Linear Advanceは、印刷の前にGコード入力の開始でGコードが実行されるため、印刷を開始するとCuraによって自動的に有効になり、印刷のたびに手動で有効にする必要がありません。

この機能を無効にするには、Kファクターを0に変更するか、ボックスからラインを削除します。 ファームウェアがリニアアドバンスに対応していない場合、Gコードはプリンターに無視されることに注意してください（あるユーザーが述べています）。

CuraでのGコード編集の詳細は、以下の動画をご確認ください。

クリッパーでリニアアドバンスを使う方法

Klipperも非常に人気のある3Dプリントファームウェアです。 Klipperでもリニアアドバンス機能を使うことができますが、別の呼び名があることに注意が必要です。

クリッパーでは、この機能を「プレッシャーアドバンス」と呼んでいます。 プレッシャーアドバンス機能を正しく使うには、その設定を正しく行う必要があります。

ここでは、Klipperのリニアアドバンスの使い方を紹介します：

1. プリントテストモデル
2. 最適なPressure Advance値を決定する
3. プレッシャーアドバンス値を算出する
4. クリッパーで値を設定する

1.プリントテストモデル

まず、スクエアタワーのようなテストモデルを印刷して、プレッシャーアドバンスの値を徐々に上げていくことをお勧めします。

プレッシャーアドバンスなど、より高度なチューニングを行う際には、テストモデルを用意しておくと、簡単に最適な値に到達することができます。

2.最適な圧力アドバンス値の決定

テストプリントの角から高さを測って、最適な圧送値を決定する必要があります。

高さはミリメートル単位で、テストプリントの底面から最もきれいに見える位置まで測って算出すること。

また、角の高さが異なる場合は、一番低いものを選んで測定してください。

テストプリントを正しく測定するには、デジタルノギスを使用することをお勧めします（Amazonで購入できます）。

3.圧力アドバンス値を計算する

次のステップでは、Pressure Advanceの値を決定するための計算が必要です。

スタート＋測定した高さ（ミリメートル）＊ファクター＝プレッシャーアドバンス」と計算することができます。

スタートはタワーの底なので通常0です。 ファクターは、テストプリント中に圧力アドバンスが変化する頻度を示します。 ボウデン管プリンターの場合は0.020、ダイレクトドライブプリンターの場合は0.005の値です。

例えば、0.020の増分を適用し、最適なコーナーが20mmだった場合、0 + 20.0 * 0.020と入力する必要があり、圧力アドバンスの値は0.4となる。

4.クリッパーで値を設定する

計算を行った後、クリッパー設定ファイルのセクションで値を変更します。 トップバーにあるクリッパー設定セクションに行き、printer.cfg ファイルを開いてください。

これが設定ファイルです。エクストルーダーのセクションがあり、その最後に「pressure_advance = pa値」という入力を追加することになります。

先ほどの例でいくと、エントリーは次のようになります。"advance_pressure = 0.4"

入力後、ファームウェアを再起動することで、機能が正しく有効になります。 Klipperを再起動するには、右上の「Save and Restart」オプションにアクセスします。

ユーザーは、プリントを本当に良くする方法で設定を最適化することができるので、クリッパーの圧力アドバンスを使うことをお勧めします。

あるユーザーは、KlipperのPressure Advanceの設定を変えて実験したところ、わずか12分で素敵な3D Benchyをプリントすることができたそうです。

私はボートが好きです！そしてクリッパー、プレッシャーアドバンス...ここで見つけたマクロのテスト！クリッパーから。

クリッパーのプレッシャーアドバンスの使用方法については、以下のビデオをご覧ください。

エンダー3でのリニアアドバンス使用方法

エンダー3をお持ちの方は、リニアアドバンスも使えるようになりますが、そのためにはマザーボードのアップグレードが必要になる場合がありますので、ご注意ください。

それは、あるユーザーが述べているように、Crealityマザーボードのバージョン4.2.2以下は、ドライバーがレガシーモードにハードワイヤリングされているからです。

この機能は、マザーボード4.2.7およびそれ以降のモデルで素晴らしい働きをすると述べています。 これは、Amazonで入手できるCreality公式3DプリンタEnder 3 Upgraded Silent Board Motherboard V4.2.7のケースです。

ユーザーはこのマザーボードを、静音性と高品質な素材を使用していることから、Ender 3へのアップグレードに値すると評価しています。

マザーボードのバージョンを確認する以外に、Ender 3でリニアアドバンスを使うことに懸念はなく、Marlin、Cura、Klipperで有効にすることができます。

お好みのファームウェアを使用してリニアアドバンスを有効にする方法については、前のセクションで確認することができます。

ダイレクトドライブでリニアアドバンスを使う方法

ダイレクトドライブ機でもリニアアドバンスは使用できますが、ボーデンタイプのセットアップが最も効果的です。

ダイレクトドライブ3Dプリンターとは、プリントヘッドに押出機を取り付けてフィラメントをホットエンドに押し出すダイレクト押出システムを採用しているプリンターを意味します。

ボーデン方式は、プリンターのフレームにエクストルーダーがあり、フィラメントはPTFEチューブを経由してプリンターへ送られることが多いのですが、それとは異なります。

あるダイレクトドライブのユーザーは、リニア駆動を可能にしましたが、それによる改善はあまり見られませんでした。

他のユーザーは、リニアアドバンスを使用することで、ボーデンセットアップのプリンターが本当に良くなると考えていますが、ダイレクトドライブのプリンターを使用している人にとっては、全く重要ではありません。

また、ダイレクトドライブプリンターの場合、K値を0.0から始めて、0.1～1.5まで段階的に上げることを推奨しているユーザーもいます。 彼はK値が0.17を超えたことはなく、ナイロンで印刷するときにだけ高くしたそうです。

あるユーザーが考え出したように、"//"テキストを削除する場合、前述のようにファームウェアにLinear Advanceを定義しておくことが重要です。

0.8を理想的な値として選んだ彼のテスト結果です。

ケイファクター

ベストリニアアドバンステストプリント

リニアアバウトを実現するためには、通常、何度かテストプリントを行う必要があります。 その際に役立つのが、ユーザーが作ったさまざまなモデルです。 このテストプリントでは、その機能を考慮して作られているため、最適なリニアアバウト値を簡単に見つけることができるようになるでしょう。

また、リニアアドバンスを有効にした場合のフィラメントの挙動がどの程度遅いかを判断するのにも役立ちます。 以下のテストモデルの中には、その他の有用な設定を調整するのに役立つものもあります。

Thingiverseに掲載されている、リニアアドバンスのテストプリントの中から、特に優れたものをご紹介します：

• キャリブレーション・ミニマル・フィッシュ
• リニア・アドバンス・ブリッジング・テスト
• リニアアバンステスト
• リニアアドバンス校正
• プリンターアップグレードキャリブレーションキット