3Dプリントの糸引きを直す方法

糸引きとは、プリントの隙間に張り渡された細い樹脂のクモの巣のようなもので、まるでマシンの中でクモが暴れたかのように見えます。原因はひとつ、移動(トラベル)中にノズルから溶けた樹脂がにじみ出ることです。良い知らせは、これが3Dプリントで最も直しやすい問題のひとつであり、フィラメントと温度を正せば大半は消えるということです。

糸引きが起きる理由

ホットエンドが持ち上がって印刷済みの2つの領域の間を空中移動するとき、内部の樹脂はまだ熱く、まだ圧力がかかっています。重力とその残圧が少しずつ樹脂を押し出します。ノズルが再び着地すると、そのにじみが引き延ばされて糸になります。

これを悪化させる要因は3つあります。

• 湿ったフィラメント。 湿気を吸ったプラスチックは、印刷温度で水分が一気に蒸気になります。乾いたフィラメントよりはるかに激しく飛び散り、泡立ち、にじみ出ます。最も見落とされがちな原因です。
• 温度が高すぎる。 熱いプラスチックほどサラサラになり、自身の圧力で流れ出やすくなります。フィラメントが実際に必要とする温度より20C高くノズルを動かすと、他のすべてが完璧に調整されていてもひどく糸を引きます。
• リトラクション不足。 リトラクションは移動前にフィラメントを引き戻してノズル圧を抜きます。量が少なすぎたり遅すぎたりすると、圧力が高いまま残ります。

PETGはPLAより糸を引きます。断言できます。溶融時の粘着性が高く、圧力を長く保持するため、きれいに印刷できるPLAプロファイルと見た目がまったく同じPETGプロファイルでも糸が出ます。ナイロンも同様の挙動で、しかも湿気をさらに吸いやすい材料です。

順番に直す

上から順に取り組み、何が実際に効いたかわかるように設定は一度にひとつだけ変えてください。

1. フィラメントを乾燥させる

まずこれです。特にPETG、ナイロン、TPU、そして開封から2週間以上経ったスプールには必須です。本当に湿ったスプールは、他のどんな対策も無効にしてしまいます。

• フィラメントドライヤーか食品乾燥機を使います。一般的な設定: PLAは45Cで4-6時間、PETGは60-65Cで4-6時間、TPUは50-55Cで4-6時間、ナイロンは70-80Cで8-12時間。
• ガラス転移温度より十分低く保たないと、スプールが軟化して固まりに融着してしまいます。PLAは50C未満に保ってください。
• オーブンも使えますがリスクがあります。多くの家庭用オーブンは設定値を15-20C超過し、スプールをダメにするには十分です。使う場合は別の温度計で実際の温度を確認しましょう。
• 乾燥させたスプールは乾燥剤入りの密閉ボックスで保管します。乾燥の効果は一時的です。

乾燥だけで糸が消えたら、ここで終了です。

2. ノズル温度を下げる

5-10C刻みで下げてはテストを印刷し直します。レイヤーの接着が悪くなるかエクストルーダーがカチカチ鳴り始めるまで下げ、そこから1段階戻します。

• きれいに印刷できる典型的な範囲: PLA 195-215C、PETG 230-245C、ABS 235-250C。
• 10C下げるだけで糸引きの大半が消えることもよくあります。

ABSやASAを印刷していますか?換気された場所か、屋外に排気するエンクロージャーで印刷してください。スチレンのヒュームは刺激性があり、閉め切った部屋で吸いたいものではありません。

3. リトラクションの距離と速度を上げる

温度を下げても足りない場合は、リトラクションを調整します。

• ダイレクトドライブ式エクストルーダー: 0.5-1.5mm前後から。フィラメント経路が短いので、必要量はごくわずかです。
• ボーデン式エクストルーダー: 4-6mm前後から、場合により7mmまで。長いPTFEチューブにはより大きな引き戻しが必要です。
• リトラクション速度は30-45mm/sが妥当な出発点です。距離は0.5mm刻みで上げていきます。
• 多ければ良いわけではありません。過剰なリトラクションはフィラメントの削れ、詰まり、ライン開始部の隙間を引き起こします。ダイレクトドライブで約3mm、ボーデンで約8mmを超えてもまだ糸と戦っているなら、問題は別の場所、たいてい湿気か温度にあります。

4. コーミングを有効にする

コーミング(スライサーによっては「外郭の横断を避ける(Avoid crossing outlines)」)は、移動経路を印刷済み領域の内側にとどめるので、にじみが露出した壁ではなくインフィルの上に落ちます。外側のペリメーターを横断しないように設定しましょう。にじみ自体は止まりませんが、目立たない場所に糸を隠してくれます。

5. 移動速度を上げる

移動が速いほど、ノズルが目的地に着く前ににじみが糸になる時間が短くなります。リンギングや脱調が出ない範囲で、移動(非印刷)速度を150-200mm/sまで上げましょう。これは印刷速度とは別の設定です。

6. コースティングとワイプを追加する

大きなレバーを設定し終えた後の、最後の微調整です。

• コースティングはラインの終わり際で押し出しを止め、残圧にラインを仕上げさせることで、にじみに使われる圧力を減らします。
• ワイプはリトラクションしながらノズルを印刷済みのラインの上へ引き戻し、移動前ににじみをこすり落とします。

テストプリントを活用する

2つのプリントで正しい数値が素早く見つかります。

• 温度タワー: 温度を段階的に下げたブロックを積んだひとつのモデルです。たとえば250Cから215Cまで5C刻み。印刷して、ブリッジがきれいで糸のない最良のブロックを見つけ、その温度を使います。
• リトラクションテスト: 隙間を挟んだ2本の柱です。スライサーが高さ方向にリトラクション距離または速度を段階的に変えます。隙間をきれいに印刷できる最小の設定を選びます。

どちらも1時間以内に終わり、何日分もの当てずっぽうを省いてくれます。

実践的なまとめ

新しいスプールごとに温度タワーを印刷し、勝った数値をスプール自体に書き込みましょう。PETGとナイロンはドライボックスに保管し、重要なプリントの前にはドライヤーにかけてください。以前はきれいだったプロファイルで糸が再発したら、リトラクション設定に触れる前に、まず湿気を疑うこと。この習慣ひとつで、これから出会う糸引きの大半は片付きます。