モデルの表面に水平の線が走っているのが見える場合、Zバンディングが発生している可能性があります。モデルの設計と3Dプリントに多くの時間と労力を費やしたのに、表面に凹凸のある模様やテクスチャが現れ、台無しになってしまうのは、非常に残念なことです。Zバンディングは、Z軸コンポーネントの位置ずれや緩み、温度の不安定さ、さらにはZ軸ステッピングモーターの不具合など、さまざまな要因によって引き起こされる可能性があります。幸いなことに、他の3Dプリントの問題と同様に、この問題を解決するためのさまざまな方法があります。以下にその方法をご紹介します。
方法1：Z軸のネジとベルトを締める
Z軸のコンポーネントが正しく固定されていないと、印刷中にわずかなずれやぐらつきが生じ、印刷物の垂直面に縞模様が見えることがあります。これを修正するには、以下の手順に従ってください。
1.リードスクリューと真鍮ナットをチェックして、しっかりと固定されていることを確認します。ただし、締めすぎると他の問題が発生する可能性があるため、締めすぎないように注意してください。
2. Z軸ロッドまたはレールを点検し、しっかりと取り付けられ、緩んでいないことを確認してください。また、曲がりや位置ずれの兆候がないか確認し、プリンターのフレームに対してまっすぐかつ平行になるように慎重に位置を調整してください。また、潤滑油を塗布して、変化がないか確認することもできます。
3. Z軸ステッピングモーターを確認し、3Dプリンターの動作時にガタガタと揺れていないことを確認してください。また、Z軸リードスクリューとステッピングモーターのシャフトを接続するロッドカプラが適切に締め付けられていることを確認してください。ロッドカプラが緩んでいると、滑りや位置ずれが発生する可能性があります。
4.ベルトを締めますが、締めすぎないように注意してください。
方法2: 正しいレイヤーの高さを使用する
たとえ最高の3Dプリンターをお持ちであっても、レイヤーの高さが高すぎたり低すぎたりするとZバンディングが発生する可能性があります。これは3Dプリンターのスライサーで調整できます。より細かいディテールと滑らかな表面を実現するために、より小さなノズルサイズとより細かいレイヤーの高さが使用されることがよくあります。
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たとえば、0.4 mm のノズルを備えたプリンターは、標準的な印刷では 0.2 mm のレイヤー高さで使用される場合がありますが、より詳細な、または高品質の 3D 印刷の場合は、0.1 mm のより低いレイヤー高さを使用できます。
Cura では、 「印刷設定」>「品質」に移動し、 「レイヤーの高さ」を選択して調整できます。
レイヤーの高さを変更するだけでなく、加速と減速の変化による問題を回避するために、レイヤーの高さと印刷速度のバランスをとることが重要です。
方法3：押し出しを一定にする
ノズルから押し出されるフィラメントの量が過剰または不足によって変動すると、3Dプリント全体の品質、特にZ軸に沿った垂直面の品質に影響を及ぼします。押し出しの不均一性はリトラクション設定にも影響を与え、各レイヤーの開始時にフィラメントの不均一性が生じ、Zバンディングの原因となる可能性があります。3Dプリンターのノズルを定期的にクリーニングし、3Dプリンターのスライサーを適切に設定することで、均一な押し出しを実現できます。
例えば、ノズルから流れる材料の量を決定する設定の一つである流量を調整できます。デフォルトの流量率は通常100%で、これはスライサーの設定に基づいてプリンターが予想量のフィラメントを押し出すことを示します。流量を100%以上に上げると、フィラメントの押し出し量が増え、過剰押し出しにつながり、逆に流量を下げると押し出し不足になります。設定は「印刷設定」>「実験」で確認できます。
3Dプリントの温度も押し出しに影響するため、適切な温度を設定する必要があります。フィラメントに対して温度が低すぎると、材料が十分に加熱されない可能性があります。その結果、フィラメントがノズルからスムーズに流れなくなり、押し出しが不安定になります。一方、温度が高すぎるとフィラメントが流動性を高めすぎて、材料が過剰に流れ出てしまいます。「プリント設定」>「材質」で適切な温度を設定できます。
スライサーのノズル設定が3Dプリンターの設定と一致していない場合も、問題が発生します。 「設定」>「プリンター」>「プリンターの管理」でノズルを調整できます。
起動した新しいウィンドウで、「マシン設定」をクリックし、 「エクストルーダー 1」を選択すると、ノズルの直径を変更するオプションが表示されます。
ノズルサイズに加えて、フィラメントの直径も正確に設定してください。これは「適合材料直径」セクションで確認できます。
方法4：Eステップを校正する
ここでは、プリンターのステッピングモーターが特定の長さのフィラメントを押し出すために必要なステップ数を調整します。Eステップを適切に設定することで、プリンターは期待される量のフィラメントを正確に押し出すことができます。
これを調整するには、小さなフィラメントを押し出し、実際の押し出し長さを測定し、押し出しサイズがコマンドの長さと一致するまでプリンターのファームウェアの E ステップ値を変更します。
方法5：フィラメントを正しく保管する
たとえ最高品質のフィラメントであっても、濡れた低品質のフィラメントはZバンディングの原因となる可能性があります。使用するフィラメントが高品質であること、そして常に湿気のない場所に保管していることを確認してください。フィラメントが水分を吸収すると、スムーズに押し出されない場合があります。
また、フィラメント内に閉じ込められた水分は、ホットエンド内で加熱されると蒸気となり、気泡の発生や押し出し不良の原因となる可能性があります。そのため、フィラメントは吸湿を防ぐため、乾燥剤を入れた乾燥した密閉容器に保管してください。フィラメントが濡れた場合は、フィラメントドライヤーを使用して乾燥させてください。
さらに、低品質のフィラメントは直径が不均一な場合があり、押し出し速度が不規則になったり、Z軸に沿って縞模様が目立ったりすることがあります。フィラメントの直径にばらつきがあると思われる場合は、ノギスまたはフィラメントゲージを使用して測定し、スライサーで指定した値と一致していることを確認してください。また、ノズルの詰まりの原因となる不純物が含まれていないか確認する必要があります。
この問題は 3D プリントの構造的な完全性には影響しませんが、プリントの見た目の魅力には影響するため、上記の方法を適用して修正する必要があります。
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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。
