3Dプリンターのベッドレベリングの方法
ノズルはベッドの上をコンマ数ミリの高さで走ります。そのギャップが面内でばらつくと、1層目はある角では押しつぶされ、別の角ではかろうじて付いている状態になります。ギャップを均一にすれば、失敗プリントのほとんどは消えます。このガイドでは、紙を使った手動レベリングと、1層目を実際に定着させるZオフセット調整を扱います。
まずすべてを加熱する
金属は熱で膨張します。冷えた状態でレベリングしたベッドは、60Cに達すると違う値を示し、ノズルとガントリーもずれます。プリンターが実際に印刷する状態で測定するために、印刷温度でレベリングしてください。
- ベッドをフィラメントに合わせた温度に加熱します。PLAは60C、PETGは80C、ABS/ASAは100-110C。
- ノズルも印刷温度に加熱します。おおよそPLAで200C、PETGで240C、ABSで245C。
- 表示が目標値に達してから2〜3分待ち、プレート全体が均一に温まるようにします。
次にノズルを拭きます。熱いノズルには、ほぼ必ず固まった樹脂の玉がぶら下がっており、たった0.1mmのゴミでも測定全体が狂います。真鍮ブラシか折りたたんだペーパータオルで、自分と反対側へ汚れを引き離してください。注意しましょう。245Cは一瞬でやけどします。
ABSとASAについて安全上の注意をひとつ。これらの印刷とレベリングは、換気された場所か排気付きのエンクロージャーで行ってください。ヒュームは長時間のプリント中に吸い続けたいものではありません。
紙のドラッグテスト、コーナーごとに
普通のコピー用紙を1枚用意します。厚さは約0.1mmで、1層目のギャップの目安としてちょうどよい値です。
- 全軸をホームします(
G28コマンド、またはメニューのホームボタン)。 - プリンターにベッドレベリングや「手動レベリング」メニューがあれば開きます。ノズルを各コーナーに順に移動してくれます。ない場合はステッパーを無効にして、ヘッドを手で動かせるようにします。
- 最初のコーナー、端から約5mm内側、レベリングネジの真上に移動します。
- ノズルの下に紙を滑り込ませます。軽い引っかかりを感じるまで、そのコーナーのホイールを回します。紙は動くけれど少し抵抗を感じてこすれる状態です。挟まれて動かないのでも、スカスカでもいけません。
- 4つのコーナーすべてで繰り返します。
- 最後に中央を確認します。中央は4つのネジの平均値を示します。大きくずれているなら、ベッドは傾いているのではなく反っています。
ここで一周全体をもう一度回ります。ひとつのコーナーを調整すると他のコーナーのテンションが変わるため、1周目が最終結果になることはありません。2周目に必要なのはごくわずかな微調整のはずです。3周目でもまだ大きく回しているなら、ベッドのスプリングがへたっていないか、ガントリーが直角かを確認してください。
紙の正確な厚みよりも、すべてのコーナーで同じ感触に揃えることのほうが重要です。正確な数値を当てることより、一貫性が勝ちます。
Zオフセットを設定し、1層目を調整する
紙のドラッグテストで近いところまで行けます。Zオフセットは、1層目がプレートにどれだけ強く押し付けられるかを決める微調整で、実際のプリントを見ながらリアルタイムで設定します。
- 1層だけのテストパッチ、または大きく平らな1層目のプリントを開始します。層高0.2mmが標準です。
- 1層目が置かれていく様子を見ながら、Zオフセットをその場で調整します。下げる(よりマイナスにする)とラインはより平らにつぶれ、ノズルが食い込んでいるなら上げます。
- 良い1層目は、平らでわずかにツヤのあるラインが隙間も盛り上がりもなく互いに融着した状態です。高すぎると、丸く分離した、つまんで剥がせるストランドになります。低すぎると、半透明で削られたような、波打った面になります。
0.01〜0.02mmずつ調整しましょう。最終的な値は、そのビルドプレートとノズルの組み合わせに対してログブックに書き留めてください。どちらかを交換したら再調整です。
オートベッドレベリングはこの作業の代わりにならない
多くのプリンターには、誘導式、ひずみゲージ式、展開式タッチセンサーといったプローブが搭載されています。プローブは5x5以上のグリッドの点群を測定し、ファームウェアがソフトウェア上でモデルを傾けて、反ったり傾いたりしたベッドにノズルを追従させます。特に完全な平面には決してならない300mm超の大型プレートでは効果的です。
よくある勘違いが2つあります。
- プローブは傾きと反りを補正しますが、Zオフセットは設定してくれません。メッシュを作成した後も、上で説明したとおりノズルとベッドの距離は自分の手で調整します。
- 手動ネジとプローブの両方があるプリンターでは、まずネジでレベリングしてベッドを機械的に近い状態にします。メッシュが補正するのは小さな誤差であって、片側が1mm高いプレートではありません。ほとんどのファームウェアは、メッシュのばらつきが大きすぎると警告を出します。
メッシュ測定も、手動レベリングと同じ理由で、ベッドとノズルを印刷温度にした熱い状態で実行してください。冷えた状態のメッシュは間違ったメッシュです。
実践的なまとめ
レベリングは一度きりのセットアップではなく、5分の習慣として扱いましょう。ビルドプレートを交換したとき、ノズルを変えたとき、プリンターを移動したとき、1層目が定着しなくなったときに再レベリングします。プレートごとにZオフセットをログブックに1行残しておけば、ほとんどの日は何もいじらずにそのまま印刷できます。