印刷中に押出機でフィラメントが折れるのを防ぐ方法

Roy Hill 16-07-2023
Roy Hill

3Dプリントを始めて間もない頃、プリントの途中でフィラメントが切れたり折れたりすることが何度かありました。 このイライラする問題を何度か経験した後、プリント中に押出機でフィラメントが切れるのを防ぎ、止める方法を探しました。 もしあなたが探しているものが同じなら、正しい場所にいるので読んでみてください。

プリント中にフィラメントが切れるのを防ぐには? フィラメントが切れる原因はいくつかありますので、それを特定すれば簡単に解決できます。 例えば、吸湿が原因の場合は、フィラメントを乾燥させると解決しますし、筐体が熱すぎてフィラメントが早く柔らかくなる場合は、筐体の壁を開けておくと解決します。

数時間のプリントで、スプールに十分な材料が残っている状態で、フィラメントが切れるのを見るのは最悪です。 幸い、それぞれの原因に対する解決策があるので、長時間のプリントでこの現象に悩まされることはありません。この記事では、この点について説明します。

    なぜフィラメントが切れるのか?

    Ender 3、Prusa、ANYCUBICなど、どのような3Dプリンターでプリントしていても、プリントの途中でフィラメントが切れてしまうという問題を経験したことがあると思います。

    フィラメントの品質が悪いだけということもあります。

    • 悪い記憶
    • 水分の吸収
    • スプールからの回転運動が大きすぎる
    • エンクロージャーの温度が高すぎる
    • PTFEチューブ&ランプ、カプラがうまく流れない

    バッドストレージ

    フィラメントの保存状態が悪いと、プリントの途中で折れる可能性が高くなります。

    湿度の高いところに置いておくと、フィラメントに水分が入り、埃の多い部屋に置いておくと、フィラメントが汚れて熱を持ったときに不具合が生じたり、酸素が物質を酸化させて劣化させるので、劣化が早くなります。

    3Dプリンター用フィラメントを日光に当てたり、高温の場所で長時間保管したりすることは、印刷をしないときに正しく保管する必要があります。

    ソリューション

    フィラメントの寿命と品質を向上させるために、乾燥剤を添加した密閉保存箱の容器を使用することは、一般的な保存方法の一つです。

    レビューが高く、機能も充実している保存容器は、「IRIS Weathertight Storage Box (Clear)」です。

    フィラメントをたっぷり収納でき、空気漏れもないので、3Dプリントを最適に保管できます。 ゴム製のシール付きで、ラッチがしっかりしている限り、フィラメントを濡らさないようになっています。

    62リットルの容器に約12本のフィラメントを収納することができます。

    もしこの保存容器を購入するのであれば、箱の中の湿気を減らすために充電式の乾燥剤も用意することをお勧めします。 おそらく将来的に3Dプリントはしばらく続くでしょうから、長持ちするソリューションが重要です。

    WiseDry 5lbs Reusable Silica Gel Beadsは間違いありません。 10個の巾着袋と、容量がなくなるとオレンジから深緑になる色表示ビーズが付いています。 使用済みのビーズを電子レンジやオーブンで乾燥するだけ。 また、素晴らしい顧客サービスです!

    湿度も測っておくといいですね。私は「Habor Hygrometer Humidity Gauge」を使っています。ポケットサイズで、測定値がとても正確で、他のモデルよりずっと安いんです。

    よりプロフェッショナルなものをお望みなら、Polymaker Polybox Edition II Storage Boxは、本格的な3Dプリンターホビイスト向けのプレミアムオプションです。 この素晴らしいストレージボックスがあれば、プリントプロセス中にフィラメントを乾燥させておくことができます。

    • 温湿度計を内蔵し、実際の収納ボックス内の湿度や温度をモニタリング
    • 1KGスプールを2本同時に持ち運び、デュアルエクストルージョンに最適、または3KGスプール1本を持ち運ぶことができます。
    • 2つの密閉されたベイを持ち、乾燥剤バッグやルースビーズで湿気を吸収する。

    すべての3Dプリンターに対応しています。

    また、AmazonのHAWKUNG 10 Pcs Filament Vacuum Storage Bag with Air Pumpを使えば、別のプロフェッショナルなソリューションが使えます。 これは食品グレードのプラスチックバッグで、耐久性、再利用性、再密封性があります。

    これらの袋は、気密性の高い真空シールができるため、フィラメントがほこりや湿気にさらされることがなく、3Dプリンター用フィラメントの寿命を延ばすことができます。

    大きなジップロックの袋に乾燥剤が入っているものがあれば、それをうまく利用することもできます。

    水分吸着

    フィラメントが折れる原因として、「吸湿性」という言葉がありますが、この吸湿性というのは、空気中の水分や湿度を吸収する性質があります。

    関連項目: PLA vs. PLA+ - 違い & 買う価値はあるのか?

    など、水分を吸収しやすい素材もあります:

    • PLA
    • エービーエス
    • ナイロン
    • PVA
    • ピーイーケ

    ソリューション

    私や他の多くの3Dプリンターユーザーが実践している、非常にうまくいくソリューションがいくつかあります。

    のいずれかを選択することができます:

    • フィラメントを40℃のオーブンに2~3時間入れる
    • 3Dプリンター用フィラメント公認ドライヤーを手に入れる
    • 予防のため、上記の「適切な保管方法」の項に記載されている保管方法と乾燥剤を使用すること

    低湿度の目安は、10~13%です。

    フィラメント曲げ加工、スプールからの回転運動が大きすぎる。

    フィラメントロールが空であればあるほど、フィラメントロールは軽くなり、移動しやすくなるため、このような現象が起こるのです。

    十分に回転させると、曲がったフィラメントをまっすぐにするために起こる曲げによって、フィラメント、特に脆いフィラメントがプリントの途中で折れてしまうことがあります。

    これは、すぐに解決できます。

    また、フィラメントが低温で保管されている場合、フィラメントの柔軟性が低下し、折れやすくなることも考えられます。

    ソリューション

    フィラメントの曲げ角度が高すぎる場合、フィラメントがエクストルーダーを通過するために大きく曲がっていることを意味するため、フィラメントがエクストルーダーへ供給されるのに適した位置にあることを確認してください。

    エクストルーダーに供給されるフィラメントの角度を小さくするために、私の場合、エンダー3用のフィラメントガイド(Thingiverse)を3Dプリントするのが効果的なソリューションでした。

    エンクロージャーが熱すぎる、または押出機周辺が熱くなる

    柔らかいPLAや他のフィラメントが、把持歯、バネの張力、押出圧力と一緒に押出機に入るのは好ましくありません。 この組み合わせはフィラメントの破損につながりやすいので、それを防ぐために必要な措置をとることが重要です。

    ソリューション

    筐体の扉や壁を開けて、印刷エリアの温度を下げる。 印刷中は筐体を閉じているのが理想的なので、この方法を試す前に、他の方法を試すことをお勧めします。

    通常、他の問題が主な根本的な問題であり、この解決策は原因ではなく、症状を軽減するものに過ぎません。

    PTFE & カプラの流れが悪い。

    PTFEチューブとカプラーの相性が悪いと、フィラメントが流れにくくなり、フィラメントが切れたり折れたりしやすいところに余計な圧力が戻ってしまいます。

    PTFEチューブやカプラーを使用することで、プリント途中でフィラメントが切れてしまうことがありますが、PTFEチューブやカプラーを使用することで解決できます。

    ソリューション

    純正部品よりも効果が実証されているPTFEチューブとカプラーに変更します。 私がお勧めするPTFEチューブとカプラーは、Amazonの「SIQUK 4 Pieces Teflon PTFE Tube & 8 Pneumatic Fittings」です。

    関連項目: Delta vs Cartesian 3D Printer - どちらを買うべきか? 長所と短所

    プレミアムPTFE素材でできており、無毒で260℃まで耐熱性があります。付属のM6 & M10フィッティングは耐久性が高く、仕事をこなします。

    この組み合わせが一般的なものと大きく異なるのは、フィラメントがより自由に流れるようになることです。

    チューブとフィッティングが正しく取り付けられ、チューブの中で金属の歯が折れたり詰まったりしていないことを確認してください。 チューブがカプラに完全に押し込まれていることを確認してください。

    Roy Hill

    Roy Hill は、3D プリンティングの情熱的な愛好家であり、3D プリンティングに関連するあらゆる事柄について豊富な知識を持つ技術の第一人者です。この分野で 10 年以上の経験を持つロイは、3D デザインとプリンティングの技術を習得し、最新の 3D プリンティングのトレンドとテクノロジーの専門家になりました。ロイは、カリフォルニア大学ロサンゼルス校 (UCLA) で機械工学の学位を取得しており、MakerBot や Formlabs など、3D プリンティングの分野で評判の高い企業数社で働いてきました。また、さまざまな企業や個人と協力して、業界に革命をもたらしたカスタム 3D プリント製品を作成してきました。ロイは、3D プリントへの情熱のほかに、熱心な旅行者であり、アウトドア愛好家でもあります。彼は家族と一緒に自然の中で過ごすこと、ハイキング、キャンプを楽しんでいます。余暇には、若いエンジニアを指導し、人気ブログ「3D Printerly 3D Printing」を含むさまざまなプラットフォームを通じて 3D プリンティングに関する豊富な知識を共有しています。