ピローイングとは、3Dプリントの最上層が粗く、穴や不規則な突起がある状態を指す3Dプリントの問題です。これは、初期段階で特定できる一部の3Dプリントの問題とは異なり、ピローイングはプリント全体が完成してから初めて目に見えるようになるため、イライラさせられることがあります。ピローイングは、最終的に良い結果が出ない3Dプリントで、時間と材料の大きな無駄につながる可能性があります。
たとえ最高の3Dプリンターを持っていても、設定が適切に行われていないと、ピローイング（枕状の空洞）が発生する可能性があります。この3Dプリントの問題は、主に上層が十分に冷却されず、上層の材料が不足している場合に発生し、枕のような隙間や空洞が生じます。以下の方法で修正できます。
1.トップの厚さを増やす
上層を増やすと、より多くの材料が堆積され、より密度が高く、より硬い上面が形成されます。これにより隙間が埋められ、ピローイング（枕状）の発生が軽減されます。これは3Dプリンターのスライサーで調整できます。Curaスライサーでは、「上面/下面」セクションで設定できます。
デフォルト値は約1.2mmですが、最大約1.6mmまで増やすことができます。増やす際は、レイヤーの高さの5～6倍程度の値を選択するようにしてください。小さなデザインを試してみて、最適な値に達するまで様子を見てください。さらに、トップレイヤーの厚さを増やすこともできます。
2. 適切な充填密度とパターンを使用する
充填設定を調整することで、上層の内部サポート構造をより強固かつ多様にし、より多くの材料で覆うことができます。調整する際には、使用する材料と3Dプリントにかかる時間のバランスを取る必要があります。ハニカムやジャイロイドなどの充填パターンは、内部構造全体にサポートを均等に分散させ、硬くなりすぎずに安定性を高めます。充填密度とパターンは「充填」セクションで調整できます。
ほとんどの標準的なプリントでは、充填率は15～50%が適切で、多少増やしても構いません。機能的な3Dプリントの場合は、50～100%が適切です。
3. 層を適切に冷却する
上層が冷却・固化する時間が十分にないまま次の層を堆積すると、ピローイング（枕状化）が発生する可能性があります。ピローイングが発生すると、材料が過剰な熱を蓄え、柔らかいまま変形しやすくなります。多くの3Dプリンターにはデュアルファンが搭載されており、それぞれが重要な役割を果たします。
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最初のファンはノズル付近に配置されたレイヤー冷却ファンで、フィラメントの層を堆積直後に冷却する役割を果たします。これは、層が適切に固化することで、印刷された層の構造的完全性を維持するために重要です。2つ目のファンはホットエンドファンで、ホットエンド上部の温度を最適に保ち、熱が上方へ移動してフィラメントが意図せず軟化することを防ぐために不可欠です。
ピローイングを防ぐには、冷却システムを適切に設定し、スライサーの設定を適切に調整することが重要です。Curaスライサーをお使いの場合は、「冷却」オプションで冷却設定を見つけることができ、「プリント冷却を有効にする」チェックボックスをオンにすることで有効にできます。
ファン速度などの設定を調整することで、効果的な冷却と、反りや層間接着の問題といった潜在的な問題を回避することのバランスを取ることができます。ファン速度を100%に維持することが重要です。
設定を調整するだけでなく、均一な冷却効果を高めるために、3Dプリンターでファンダクトをアップグレードすることも検討できます。ファンダクトは、空気の流れを正確に導き、印刷された層全体に冷却が均等に分散されるようにすることで、冷却効果を高めます。お使いの3Dプリンターに筐体が内蔵されていない場合は、購入するか、自宅でカスタムメイドすることを検討してください。筐体は内部温度を安定させ、冷却ムラを防ぎます。
4. 3Dプリントの速度を下げる
印刷速度を遅くすると、次の層を印刷する前に各層が均一に冷却される時間が十分に確保され、ピローイングの発生を防ぎます。印刷速度が速いと、前の層が十分に冷却される前に次の層が印刷され、材料が柔らかいままになります。
デフォルト値から始めて、徐々に下げて最適な値を見つけてください。全体的な3Dプリント速度を調整するだけでなく、最高速度も考慮し、適切に最適化する必要があります。
最高速度は、上層の3Dプリント速度を決定します。速度を調整する際は、押し出し不足の問題が発生する可能性があるため、速度を下げすぎないように注意してください。
5. 3Dプリントの温度を調整する
印刷温度は、 3Dプリンターフィラメントが下層に接着する能力に直接影響します。温度が高すぎると、材料が長時間柔らかい状態になり、ピローイング（毛羽立ち）が発生する可能性が高くなります。また、温度が低すぎると、層間の接着が不十分になり、上層の構造が損なわれる可能性があります。
そのため、最適な値になるまで適切に調整する必要があります。フィラメントによって必要な温度が異なるため、使用するフィラメントに適した温度を知る必要があります。また、温度タワーを3Dプリントして、適切な設定になるまで温度を調整することもできます。
6. ピロー化しやすいフィラメントの3Dプリント設定を微調整する
柔らかく柔軟なフィラメントは、長時間熱を保持する傾向があるため、ピロー化や変形が発生しやすい場合があります。その結果、層間の冷却が不十分になり、表面に望ましくない影響を与えるリスクが高まります。また、柔軟性と柔らかさが問題の一因となることもあります。フィラメントの硬さが、構造的完全性に寄与する上層への適切な支持能力を阻害し、冷却中に形状を維持できないためです。
これを避けるには、これらの材料で印刷する際に、温度、速度、冷却設定を適切に調整することが重要です。そうすることで、材料が適切に冷却され、層の密着性と全体的な印刷品質が向上します。柔軟で柔らかいフィラメントに加えて、不純物がなく、全体にわたって均一な直径を持つ高品質のフィラメント（おそらく3Dプリントに最適なフィラメントの1つ）を使用する必要があります。これらの問題は、層の構造的完全性を損なう可能性があります。
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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。
