3Dプリントにおけるサーモンスキンの問題を解決する方法

3Dプリントにおけるサーモンスキン、つまりモアレ現象とは、プリント全体に繰り返し模様や波線が現れる現象で、鮭の鱗に似ています。これはデザインの外観に影響を与え、完璧な仕上がりを難しくするだけでなく、後処理に多くの時間を要することになります。また、特に精度が重要な機能部品においては、プリントの寸法精度にも悪影響を与える可能性があります。サーモンスキン現象はリンギング現象とほぼ類似していますが、リンギングが連続的ではないという違いがあります。リンギングは3Dプリントの特定の領域に現れるのに対し、サーモンスキン現象はデザインの表面全体で均一に現れます。

この問題は、最高品質の3Dプリンターでも発生する可能性があり、ステッピングモータードライバーの問題、3Dプリンターの振動、3Dプリント速度の速さ、さらには3Dプリンターベルトの摩耗や緩みなど、様々な要因が原因となります。他の3Dプリントの問題と同様に、この問題は以下に説明する対策で解決できます。

3Dプリンターベルトのチェック

1. 3Dプリンターのベルトを適切に締め、摩耗している場合は交換する

3Dプリンターのベルトが緩んでいると、プリントヘッドがぐらついたり、ステップが飛ばされたりすることがあります。その結果、フィラメントの堆積が不均一になり、サーモンスキンのような肌色になることがあります。ベルトを締める際は、締めすぎないように注意してください。締めすぎるとモーターに不要な負担がかかり、振動の原因となる可能性があります。また、ベルトが摩耗していないことも確認してください。摩耗していると、3Dプリント中に張力が一定に保たれなくなります。Amazonでベルトを購入し、摩耗の兆候が見られたら交換しましょう。

それに加えて、3D プリンターのネジを締めて、部品が緩んでいないことを確認することもできますが、締めすぎないように注意してください。

また、ロッドとレールがしっかりと取り付けられており、ずれたり曲がったりしていないことを確認します。

3Dプリンターモーターのチェック

2. TLスムージングをインストールする

3Dプリンターのモーターがスムーズに動作しないことも、3Dプリントにおけるサーモンスキン現象の主な原因の一つです。これは、モーター信号内の電圧スパイクや電気ノイズによって引き起こされる可能性があり、古いステッピングドライバーでよく見られます。モーターが正常に動作していないと、プリントヘッドの動きが不安定になります。この問題に対処するには、TLスムーザーを使用する必要があります。これは、ステッピングドライバーとステッピングモーターの間に設置するシンプルなアドオンで、電圧スパイクを除去し、モーターの動作をスムーズにします。

スムーザーはフィルターとして機能し、モーターの動きが不均一になる原因となる電気の不規則性を軽減することで問題を解決します。また、ドライバーを調整して、必要な電力のみを提供します。Amazon で購入でき、 6個パックになっています。2つのコネクタをそれぞれ接続するだけなので、簡単にインストールできます。1つは信号入力用で、ステッパードライバーのピンに接続し、もう1つは出力側で、モーターの配線に接続します。スムーザーは3Dプリンターの電子筐体にぴったり収まるように設計されているため、はんだ付けする必要はありません。Redditユーザーから、 TLスムーザーを使用した後、3Dプリントの品質が向上したという報告があります。

最新のファームウェアと改良されたステッピングモーター

3. ファームウェアを更新し、ステッピングモーターをアップグレードする

古いファームウェアでは、ステッピングモーターの性能を最適化する高度なモーションコントロール機能が不足しており、ジャークや加速などの微調整設定ができない場合があります。ファームウェアをアップデートすることで、3Dプリンターのモーター制御が改善され、ステッピングモーターのドライバー設定をカスタマイズできるようになります。これは、古いファームウェアでは実現が難しい場合があります。

ファームウェアのアップデートに加えて、より高品質なステッピングモーターへのアップグレードも検討できます。一般的なステッピングモーターは、主に頻繁な使用によって精度が悪く、動きが不均一になったり、マイクロステッピング定格が低い場合があります。マイクロステッピング定格とは、ステッピングモーターの1ステップを小さな制御ステップに分割することで、よりスムーズで正確な動きを実現することです。Amazonで入手できるTMC2209などの高品質ステッピングモーターは、小さく正確なステップをより正確に処理するように設計されています。また、ステッピングドライバーからの信号への追従性も向上し、振動を低減します。

3Dプリンターの速度を低下させる

4. 3Dプリントの速度を下げる

3Dプリントの速度が速いと、ステッピングモーターは急激な方向転換に対応しにくくなります。そのため、速度を落とすことで、よりスムーズで安定した動作が可能になります。また、低速で3Dプリントすると、フィラメントの各層が前の層にしっかりと接着する時間が長くなり、ノズルは安定した押し出しを維持できます。

さらに、高速で3Dプリントすると、ベルトなどの3Dプリンターの部品に振動や機械的ストレスが発生し、不良品の原因となる場合があります。低速でプリントすることで、このような事態を防ぐことができます。3Dスライサーで速度を調整できます。速度を遅くするとプリントの表面品質は向上しますが、プリント時間が長くなり、場合によっては他の問題が発生する可能性があることにご注意ください。速度を落とす際は、他の3Dプリント不良が発生しない程度に落としすぎないように注意してください。ほとんどの3Dスライサーのデフォルトかつ理想的な3Dプリント速度は通常50mm/秒です。お使いの3Dスライサーの速度がこれを超えている場合は、速度を下げる必要があります。

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。