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3D プリント ブリム: いつ、どのように使用すればよいですか?
3Dプリントのブリム
(画像提供:Anycubic)

ベッドの適切なレベリングと最高クラスの3Dプリンターを使用していても、印刷するデザインの性質や使用する材料の種類によっては、3Dプリントが3Dプリンターベッドにうまく貼り付かないという問題が発生することがあります。この問題に対処する方法の一つは、ブリムを使用することです。 

ブリムとは、スライサーでデザインに追加する薄い素材で、印刷物と3Dプリンターベッドの密着性を高めるために使用します。ブリムは、オブジェクトとビルドプレートの接触面積を増やし、安定性を高め、印刷中の反りや剥がれを防ぎます。ブリムは、最終的な3Dプリント物に恒久的に残るものではありません。3Dプリントが終わったら、取り外すことができます。

3Dプリントブリムのメリット

デザインにつばをつけることの利点には次のようなものがあります:

  • 接着力の向上:前述の通り、ブリムの主な目的は、プリントとビルドプラットフォーム間の接着力を高め、接着不良による問題の発生リスクを軽減することです。また、プリントをベッドにしっかりと固定するために、グルースティックやヘアスプレーなどの接着補助剤を使用する必要もありません。
  • 安定性:複雑な形状や張り出しのあるオブジェクトの場合、つばを追加するとアンカーとして機能し、パーツが外れたりずれたりするのを防ぎます。
  • 反りを最小限に抑える:ブリムは、ABSなどの素材に反りを引き起こす可能性のある冷却差の影響を軽減するのに役立ちます。表面積が広いため接着力が向上し、反りのリスクが軽減されます。
  • 印刷速度への適応性:つばは、印刷物が浮き上がったりずれたりする原因となる力の増加に対抗するため、高速印刷時に特に役立ちます。
  • デザインのクリーンアップが簡単: 3Dプリント後、特に下部のパーツの後処理が簡単になります。デザイン自体に影響を与えることなく、縁を簡単に剥がしたりトリミングしたりできるためです。また、縁なしで3Dプリントした場合とは異なり、パーツ自体に影響を与えることなく、オブジェクトに残った痕跡を簡単にクリーニングできます。

すべての3Dプリントにつばが必要なわけではありませんが、つばの使用が不可欠な特定の状況があります。つばが必要なのは次のような場合です。

1. 反りやすい材料を使った3Dプリント

3Dプリントのブリム

(画像提供:Tom's Hardware)

ABSなどの一部の材料は、熱特性、特に冷却と収縮の速度によって反りやすい傾向があります。温度差によって造形物の角が浮き上がり、造形物の破損や変形につながるだけでなく、場合によっては造形物がベッドから完全に剥がれてしまうこともあります。このような材料を使用する場合は、造形物の底面の接着力を高める3Dプリント用ブリムの使用を検討してください。

2. オーバーハングのあるオブジェクトを3Dプリントする場合

3Dプリントのブリム

(画像提供:Tom's Hardware)

3Dプリントの初期層にオーバーハングやその他の繊細なパーツがある場合は、ブリムを使用する必要があります。これらのパーツはビルドプレートから外れやすい傾向があるためです。ブリムを使用することで、これらのパーツの接触面積が広がり、安定性が向上します。

3. 小さなベース面積を持つ部品の3Dプリント

3Dプリントのブリム

(画像提供:Tom's Hardware)

ベース面積が小さいパーツは、3Dプリンターの動作や振動によりビルドプレートに適切に接着できない場合があります。そのため、縁を追加すると、プリント物とプラットフォームの接触面積が増加し、接着力がより均等に分散されるため、大きな効果が得られます。

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そのため、ノズルからデザインに力が加わっても、特に上部に力が加わっても、剥がれにくくなっています。また、ツバの厚さを調整することで、より厚くし、デザインをしっかりと固定することもできます。

4. 高速3Dプリント

高速印刷では、特に最初の層では、デザインにかかる力が大きくなり、ベッドから剥がれてしまう可能性があります。このような状況では、3Dプリント用ブリムを使用することで、接着面積を増やし、力をより均等に分散させ、剥がれの可能性を低減できるため、効果的な戦略となります。

5. 複数の小さな物体

3Dプリントのブリム

(画像提供:Tom's Hardware)

複数の小さなオブジェクトを3Dプリントする場合、プリント中に作用する力によってオブジェクトが剥がれ落ちるリスクが高くなります。ブリムは各オブジェクトの接着ポイントを増やし、安定性を向上させます。

また、ブリムは各小型オブジェクトの第1層の均一性を保つのに役立ちます。これは、プリントするすべてのオブジェクトで一貫した品質を実現するために重要です。特に、正確な寸法や位置合わせが必要なオブジェクトをプリントする場合に効果的です。

3Dプリントにつばを追加する方法

3Dプリンターのスライサーを使えば、3Dプリントにブリムを追加できます。Curaスライサーをお使いの場合は、以下の手順に従ってください。

1.印刷したい3D モデルをインポートします。

2.印刷設定セクションからビルドプレート接着に移動し、 「ブリム」を選択します。

3Dプリントのブリム

(画像提供:Tom's Hardware)

3.ブリムの設定を調整して、ニーズに合わせてさらにカスタマイズします。以下の設定が可能です。

  • ブリムの最小幅:ブリムを3Dプリントする際に使用するフィラメントの最小長さを指定します。デフォルト値は常に250mmで、十分な長さです。 
  • 縁の幅:縁の幅をミリメートル単位で指定します。縁が広いほど、プリンターベッドへの密着度が高くなります。
  • ブリムライン数:モデルのベースの周りにプリントするブリムラインの数を選択します。この設定はブリムの幅にも影響します。
  • ブリム距離:プリントアウトラインの最初のレイヤーと最初のブリムライン間の水平距離を決定します。常に0mmに設定してください。
  • 外側のみにブリムを印刷:このオプションを有効にすると、ブリムをモデルの外側に印刷して、削除する量を減らし、3D 印刷後にブリムを削除しやすくなります。
  • ブリム内側回避マージン:この設定は、他のパーツの内側に接する外側のブリムから取り除かれるブリムの距離を決定します。デフォルト値の2.5mmのままにして、デザインに適しているかどうかを確認してください。適していない場合は調整できます。
  • スマート ブリム:有効にすると、最も内側のブリム ラインと 2 番目に内側のブリム ラインの印刷順序を入れ替えることで、ブリムの除去が改善されます。

4.確認とスライス:スライス後に G コード ファイルをエクスポートする前に、ブリム設定を含むすべての設定を確認し、すべてが正常であることを確認します。

3Dプリントのブリムをうまく仕上げる方法

つばがベッドにきちんと貼り付かなかったり、厚すぎたり薄すぎたりしてプリントから剥がしにくいなどの問題が発生することがあります。これらの問題を解決するには、以下の方法を検討してください。

1. 適切なブリム設定を使用する

3Dプリントのブリム

(画像提供:Tom's Hardware)

上記の設定を調整することで、3Dプリントに最適な設定を見つけることができます。例えば、十分な接着力を保ちつつ、過剰にならないつばの幅を選ぶことができます。

接着に問題がある場合は、オブジェクトの周囲に線を多く印刷することで、よりしっかりとした補強効果が得られるため、ブリムの線数を増やすことを検討してください。ただし、線数を増やしすぎると取り外しが難しくなる可能性があるため、注意が必要です。また、ブリムの取り外しを容易にするため、スマートブリム設定も選択してください。

2. 3Dプリンターベッドを適切に水平にする

3Dプリントのブリム

(画像提供:Tom's Hardware)

3Dプリンターで何か問題に直面した際、多くの人がまず最初に思い浮かべる原因はベッドの水平調整です。ベッドの水平調整は、最初の層の品質と成功に非常に重要な役割を果たすからです。水平でないと、ノズルに近すぎる部分もあれば、遠すぎる部分もあり、接着不良や縁の剥がれにつながる可能性があります。そのため、3Dプリントを始める前に、3Dプリンターベッドを適切に水平調整する必要があります。

3. 使用する3Dプリンターの素材

素材によっては、ブリムの設定を調整する必要がある場合もあります。ABSなどの素材は反りやすいため、良好な印刷結果を得るには、ブリムを広くするか、ライン数を増やす必要があります。ブリムを広くすると、パーツのエッジにラインを追加することで、より強度が高く安定したパーツを作成できます。PLAなどの他の素材の場合は、ブリムの設定を低くすることができます。

4. 正しい温度を使用する

温度が高すぎたり低すぎたりすると、ブリムに悪影響を与える可能性があります。ベッド温度が高すぎると、ブリムが造形面にしっかりと貼り付きすぎて取り外しが困難になり、取り外しの際にメインプリントを損傷するリスクが高まります。

また、高温になるとフィラメントが過剰に加熱されて流動化し、その結果、ブリムが変形して意図した形状が失われ、最初の層の精度が損なわれる可能性があります。

温度が低すぎると、ベッドの温度が不十分になり、縁と造形面の接着が弱くなる可能性があります。そのため、完璧なプリントを実現するには、使用するフィラメントに最適な3Dプリント温度を選択することが重要です。

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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。