3Dプリンターには様々な用語がありますが、シェルの厚みは最近耳にしたことがあるかもしれません。 確かにプリントの結果に重要な意味を持ちます。 この記事では、プリントに最適なシェルの厚みを設定する方法について詳しく説明します。

完璧なシェル厚の設定を得るには？ Curaのデフォルトの壁厚は0.8mmで、標準的な3Dプリントには最小限の強度を提供します。 耐久性を必要とするプリントには、約1.6mm以上の壁/シェル厚が適しています。 より強度を高めるには少なくとも3つの壁を使用してください。

これは、完璧な殻厚を得るための基本的な答えですが、この記事の残りの部分で学ぶことができる便利な詳細があります。 読み続けて、殻厚設定に関する知識をブラッシュアップしてください。

壁厚・殻厚とは？

ウォール＆シェルは、3Dプリントでは同じ意味で、ペリメーターとも呼ばれるため、これらは互換的に使用されます。 Curaでは、壁と呼んでいるので、より標準的な用語です。

簡単に言うと、シェルとは、モデルの外側に露出するプリントの壁のことで、オブジェクトの外側だけのことです。

ボトムレイヤーやトップレイヤーは、対象物の外側や外側にあるため、壁の一種であるとも言われています。

主な設定項目は、「壁の数」と「壁の厚さ」です。 どちらも、プリントの周囲に一定の大きさの壁を作るために機能します。 シェルまたは壁の厚さは、壁の幅（mm）と壁の数を組み合わせたものです。

肉厚が薄く、壁がいくつもある場合は、基本的に殻厚が厚く、壁が少ないのと同じになります。

肉厚は部品にどのような効果をもたらすのか？

肉厚を増やすことの主なメリットは、部品の強度や耐久性を高めることです。 これらは、マウントやホルダー、ハンドルなど、何らかの機能を持つプリントに必要なものです。

肉厚を増やすことは、CNCキッチンの下のビデオにあるように、インフィルの割合を増やすために大量の材料を追加することの良い代替手段です。

肉厚にできる大きな特徴として、部品が壊れやすい弱い部分に肉厚を持たせたり、プリントを調整することが挙げられます。

ただし、精度が要求される部分に大きな肉厚を加えると、形状が変化して使い物にならなくなることがあるので、注意が必要です。

正確な寸法に研磨することは可能ですが、余分な作業が必要になりますし、部品のデザインや複雑さによっては不可能な場合もありますから。

一方、肉厚を薄くすることで、フィラメント使用量や印刷時間を大幅に削減することができます。

壁・殻の厚みはどのように計算されるのですか？

シェルの厚さは、ノズル径の倍数で設定するのが一般的です。

例えば、ノズル径が0.4mmの場合、シェルの厚みは0.4mm、0.8mm、1.2mm...というように、印刷の不完全性や隙間が発生しないようにするためです。

シェルの厚みは、通常、ノズル径の2倍の値で計算され、標準的な0.4mmノズルでは0.8mmとなります。

Curaでは、肉厚はすでに計算されており、線幅で上書きされるため、線幅の入力を変更すると、肉厚は自動的に線幅*2に変更されます。

弱くて脆い素材で印刷する場合、シェル全体の厚みは、印刷の良し悪しを左右します（失礼）ので、これらの設定についてよく理解しておいてください。

シェル厚を0.8mmにする場合、ウォールライン数を4とすると3.2mmになり、シェル厚を調整するためには、ウォールライン数の設定を変更する必要があります。

完璧な壁・シェル厚を得るには

さて、次は完璧な肉厚を得るために。

正直なところ、プリントに最適な肉厚というのはありませんが、通常は0.8mm～2mmの範囲に収まるようにします。

まず知っておいていただきたいのは、プリントには目的や機能があり、単に見た目や美しさを追求したものもあれば、荷重や物理的な負担を考慮してプリントされるものもあるということです。

部品の用途を見極めた上で、最適なシェル厚を見極める必要があります。

花瓶を印刷するのであれば、壊れたら困るとはいえ、耐久性はその用途に必要な特性ではないので、それほど広い厚みは必要ないでしょうから、最低限は必要でしょうね。

一方、壁に取り付けるブラケットを印刷する場合、適切な材料、インフィル、そしてパーツをできるだけ強くするためのたくさんの壁が必要になります。

例えば、インフィル0%で0.4mmの壁でプリントすると、非常に弱く、簡単に壊れてしまいますが、壁を何枚か追加することで、かなり強くなります。

そのため、さまざまな殻の厚さの経験を積むことから試行錯誤をすることになりますが、コツを掴んで仕組みや見え方を理解すれば、最適な殻の厚さを簡単に決めることができるようになるはずです。

3Dプリンティングの最小肉厚はどのくらいですか？

0.8mmを下回ることはほとんどありませんが、耐久性を求める場合は1.2mm以上をお勧めします。 カスタム3Dプリントを提供しているアイマテリアルズ社によると、輸送中に壊れる可能性が最も高いからです。 最大値はありませんが、通常のケースでは3～4mm以上はあまり見かけませんね。

フィギュアの手足のように、壊れやすい部分や薄い構造物がある場合は、シェルの厚みを利用するのも手です。

また、3Dプリントの壁が厚すぎるのも問題です。 細かいデザインで、プリントのパーツとパーツが近接している場合に起こります。 ある程度のシェルの厚さになると、パーツ同士が重なるので、その辺のバランスも考えてみてください。

また、肉厚が大きすぎると内部応力が発生し、反りや印刷不良の原因になることも知っておいてください。

スライサーの中には、モデルに大きすぎる壁を付けるのを止める機能を内蔵しているものもあります。

3Dプリントした部品は、最低限必要な厚みがあり、その厚みがないと全く持ちません。

3Dプリントパーツの厚さについて、Fictivは0.6mmが絶対条件で、パーツのシェル厚が薄ければ薄いほど、プロセス中に何か問題が発生する可能性が高くなることを発見しました。

なぜこのようなことが起こるかというと、3Dプリンターの性質上、レイヤーバイレイヤーという工程があるためです。 溶けた素材の下にしっかりとした土台がないと、積み重ねがうまくいかないことがあります。

壁が薄いモデルは、プリントに反りや隙間ができやすくなります。

PLAに適した肉厚とは？

PLA 3Dプリントの場合、肉厚は1.2mm程度がベストです。 見た目や美しさを追求するスタンダードプリントでは、肉厚0.8mmを使うことをおすすめします。 強度と耐久性が求められる3Dプリントでは、肉厚1.2～2mmで試してみましょう。 PLA 3D プリントで強度を高めるには、壁が最も適しています。

上下の厚みは、エンダー3 V2やAnycubic Vyperのように3Dプリントしたものでも、同じ寸法でOKです。

3Dプリンティングの壁厚とインフィルの比較

3Dプリントの強度を上げるための要素として、肉厚とインフィルがあります。 肉厚とインフィルの比較では、肉厚の方が強度が高くなります。 インフィル0％で肉厚3mmのモデルは強度が高く、肉厚0.8mmでインフィル100％のモデルはそれほど強度は高くありません。

インフィル率を上げることによる強度のレベルは、インフィル率が高くなるにつれて低下します。

ハブの測定によると、インフィルが50％の場合、25％程度の強度があり、75％の場合、50％の場合、10％程度の強度があることがわかりました。

3Dプリントは、肉厚をしっかり取った方が耐久性が高く、壊れにくくなりますが、肉厚と高いインフィル率を組み合わせて使うのがベストです。

どちらも材料や重量が増えますが、肉厚は強度の割に材料が少なくて済みます。

以下の動画でご確認ください。

3Dプリンターで使用するパーツの向きは、強度の面でも重要です。