3Dプリンターのフィラメントの絡まりとは、材料がねじれて3Dプリント中に流れが妨げられることです。フィラメントスプールの張力が不均一だったり、プリンターの近くに物体があったりして巻き出される際にフィラメントが絡まるなど、様々な原因で発生します。しかし、主な原因は、フィラメントが別の層に絡まってしまい、エクストルーダーがそれを引き出せなくなることです。また、フィラメントの不適切な保管も絡まりの原因となります。
この問題が発生すると、3Dプリンターはフィラメントをエクストルーダーに均等に送り込むことができなくなり、プリントに失敗します。たとえ高性能な3Dプリンターをお持ちでも、フィラメントスプールが正しくセットされていないと、絡まりは発生します。幸いなことに、以下で説明するように、絡まりを防ぐ方法があります。
1. フィラメントクリップを使用する
使用していないフィラメントの端をクリップでスプールに固定することで、ほつれて絡まるのを防ぐことができます。クリップは通常、小さなプラスチックまたは金属製で、3Dプリンターのアクセサリに付属していることが多いです。上の写真のように、クリップを使ってフィラメントスプールの側面に固定できます。また、下の図のように、フィラメントのロールを上面に固定することもできます。
様々なウェブサイトでファイルの3Dモデルを多数見つけてダウンロードし、3Dプリントすることも可能です。例えば、Thingiverseで入手できる1.75mmフィラメントクリップは良い例です。Robeena Shephered氏がデザインした絡まり防止フィラメントクリップもあります。
これも素晴らしいのですが、3Dプリントする際には必ずサポート材を使用してください。サポート材を外す際は、パーツが繊細なので優しく行ってください。
クリップが揃ったら、まずスプールの端を見つけて固定します。しっかりと固定しますが、締めすぎないように注意してください。クリップがない場合は、緩んだ端をスプールに数回手で巻き付け、テープや輪ゴムで固定してさらに固定することもできます。
2. フィラメントガイドを使用する
名前の通り、フィラメントガイドはフィラメントをスプールからエクストルーダーまで導き、ねじれのリスクを最小限に抑えます。フィラメントガイドのデザインによっては、端にクリップで留めるか、スプールの中央の穴に通して直接取り付けることができます。
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他にも、ダウンロードして3DプリントできるEnder 3フィラメントガイドのように、3Dプリンター本体に取り付けるタイプのものもあります。また、 Ender 3フィラメントガイド イージーインストールのように、エクストルーダーに取り付けるタイプのものもあります。
ガイドは、フィラメントの絡まりを防ぐだけでなく、フィラメントがスプールから押し出し機に移動する時の摩擦と抵抗を軽減し、フィラメントの品質を維持するのにも役立ちます。
3. 整頓されたワークスペースを維持する
作業スペースに物が散乱していたり、障害物があると、スプールからエクストルーダーへのフィラメントの流れが妨げられる可能性があります。そのため、清潔な環境で作業し、フィラメントが途中で引っかかったり絡まったりする可能性のある異物が周囲にないことを確認する必要があります。また、湿度や温度の変化によってフィラメントが絡まる可能性が高まるため、フィラメントが湿気や日光に触れないように注意する必要があります。
清潔な環境で作業することに加え、フィラメントを頻繁に監視し、問題なくスムーズにエクストルーダーに供給されていることを確認する必要があります。問題に気付いたら、作業を中断して修正してください。フィラメント経路の清掃や、すべての可動部品が期待通りに正しく動作していることを確認するなど、定期的なメンテナンスも問題の発生を防ぐのに役立ちます。
4. フィラメントスプールを正しく取り付ける
スプールを適切に固定し、正しい位置に配置することで、フィラメントがスムーズに巻き出され、途切れることなく流れます。スプールの回転が緩すぎると、フィラメントが押し出し機に送り込まれる際にねじれが生じ、絡まりが生じるリスクを最小限に抑えることができます。
さらに、フィラメントの巻きパターンが一貫して均一になるように、フィラメントスプールの向きをチェックして、障害物なく自由に回転することを確認する必要があります。
5. フィラメントテンショナーを使用する
これはダウンロードして3Dプリントできるもう一つのアクセサリで、フィラメントを固定し、回転中にスプールから飛び出さないようにします。スプールに圧力をかけることでフィラメントを固定し、取り付け部分の細長い穴を使ってバーをスプールホルダーから遠ざけたり近づけたりすることで、圧力を調整できます。
私は SpicyLimes が作成した、 Printablesで見つけることができる調整可能なフィラメント テンショナーが好きです。
スプールのほつれ防止ブラケットアームとスプールのほつれ防止ブラケットベースの2つのファイルに分かれています。お使いの3Dプリンターによっては、スライド時にきつすぎる場合があります。これを防ぐには、スライサーでアーム延長部のサイズを調整してください。
フィラメントを解く方法
フィラメントが絡まっても、それで終わりではありません。状況を改善するための手順があります。まず、プリントを一時停止して、絡まり具合を確認してください。フィラメントが緩く絡まっている場合は、スプールを絡まりの反対方向にゆっくりと回してほぐしてください。無理に引っ張ると絡まりが悪化し、フィラメントが切れてしまう可能性があるため、強く引っ張らないでください。
絡まりがひどい場合は、フィラメントをスプールから完全に取り出し、平らな場所に置いて指で結び目をほどいてください。ほどいた後、慎重にスプールに巻き戻してください。
フィラメントがほどけたら、再び絡まないようにきれいに均等に巻かれていることを確認しながら、慎重にスプールに巻き戻します。その後、スプールを元の位置に戻して、次の印刷ジョブの準備をします。
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サミー・エカランは、Tom's Hardwareのフリーランスライターです。3Dプリントのチュートリアルやガイドに関する執筆を専門としています。彼の作品は、Makeuseof、All3dp、3Dsourcedなど、様々な出版物に掲載されています。
