インフィル密度は何％にすべきか
20%はほぼすべてのスライサーの初期値で、汎用パーツならまったく問題のない答えです。ただし、上にも下にも外していることが十分に多いので、このスライダーが実際に何をしているのかを5分だけ理解しておく価値があります。
手短な答え
| 何を刷るか | インフィル | 理由 |
|---|---|---|
| ミニチュア、小さく繊細なモデル | 0-10% | ウォールとディテールがパーツを支える。インフィルは効かない |
| バスト、彫像、展示用 | 5-15% | 棚に置くものに荷重はかからない |
| コスプレ用プロップ、大きな中空シェル | 5-10% | 剛性より重量が問題になる |
| おもちゃ、収納、日用パーツ | 15-20% | 妥当な初期値 |
| ブラケット、治具、筐体 | 25-40% | 手荒に扱われる、中程度の荷重 |
| ギア、マウント、工具本体 | 40-60% | 本当の機械的応力 |
| ネジを切る・タップを立てる部分 | 局所的に 60-100% | ネジ山が食いつく肉厚が要る |
| 深く穴あけ・研磨する部分 | 局所的に 100% | 表面下に空隙を残さない |
表の大半が25%未満に収まっている点に注目してください。実用的な範囲は、スライダーの見た目よりずっと狭いのです。
ウォールはインフィルに勝る
これはインフィルについて知っておくべき最も有用な事実であり、他のどの設定変更よりもフィラメントを節約します。
3Dプリントされたパーツは、中身の詰まったブロックというより中空の箱に近い構造です。曲げや衝撃では、荷重は外殻を通って伝わります。インフィルの主な役割は、その外殻が内側に潰れるのを防ぐことです。つまりウォールを増やすことは応力のかかる場所そのものに材料を置くことで、インフィルを増やすことは、ほぼ荷重に乗っかるだけの場所に材料を置くことになります。
実際のところ、ウォール3本＋インフィル20%は、ウォール2本＋インフィル50%をたいてい上回ります。しかも速く刷れて、フィラメントも少なくて済みます。パーツが壊れたなら、インフィルのスライダーに触れる前にウォールを1本増やしてください。上面・下面のソリッド層も同じ理由で重要です。各面に4〜5層のソリッドを入れるほうが、下のインフィル密度を倍にするよりも平板パーツをはるかに硬くします。
ミニチュアと展示用プリント
小さくて繊細なモデルは、ほぼ全部が外殻です。ウォールと上下のソリッド層を刷り終えると、インフィルが入る内部はほとんど残っていません。だから10%と25%はほぼ同じパーツになり、プリント時間だけが大きく違います。
60mm程度より小さいものは10%から始めてください。薄いシェルとして刷る中空のバストやプロップなら、ライトニングかジャイロイドで5%あれば十分です。インフィルは上面を支えるためだけに存在しています。
例外は、卓上での持ち重りを出したいミニチュアです。その場合は低密度で刷り、後から空洞にウェイトや散弾を入れてください。プラスチックで埋めるより安上がりです。
実用パーツ・荷重のかかるパーツ
ここでは密度が本当に効いてきますが、荷重の向きも同じくらい効きます。そこでパターンの出番になります。
- 25-40% がブラケット、マウント、筐体の大半をカバーします。ウォール3〜4本と組み合わせてください。
- 40-60% は本当の機械的応力がかかるパーツ向け：ギア、モーターマウント、荷重を支えるアーム。
- 60%を超えると、リターンは急激に落ちます。数％の剛性のために、大量のフィラメントと時間を払うことになります。
実用パーツでより大きな効果を持つのは向きです。荷重が層に沿ってではなく層を横切るように配置して刷れば、同じインフィルでも数倍強くなり得ます。FDMでは層間の接着がもっとも弱い軸だからです。密度を上げる前にモデルを回転させてください。
100%が本当に意味を持つとき
まれです。しかも実際のコストを伴います。
ソリッドなインフィルは熱をため込むため、大きな中実パーツはより反ります。ABSとASAでは特に顕著です。時間もかかり、スライサーが線を詰めて配置する上面では過剰吐出になることもあります。そして外殻がすでに荷重の大半を負担しているので、60%から100%に上げても、ウォールを2本増やしたときより効果が小さいことがよくあります。
代わりに、部分的に使ってください。現代のスライサーはモディファイアや領域別設定に対応しているので、ボルト座やインサート周辺だけをソリッドにし、残りは20%のままにできます。全体を中実にするより、ほぼ常にこちらが正解です。
密度のコスト
0.2mm層・ウォール3本の中サイズ実用パーツでの目安です。モデルによって変わりますが、カーブの形は変わりません。
- 10%→20% - 体感で明確に硬くなり、時間とフィラメントの増分は控えめ。やる価値あり。
- 20%→40% - 実質的な剛性向上、時間は25-40%増。実用パーツならやる価値あり。
- 40%→60% - 同程度のコストで効果は小さい。荷重がかかる場合のみ。
- 60%→100% - 高コスト・低効果。全体適用はほぼ無意味。
この非線形性こそが要点です。おおむね50%を超えると、パーツを支えているのはウォールと上下のソリッド層であり、追加の格子はほぼ質量を足しているだけになります。
パターンによって「％」の意味が変わる
ジャイロイド20%とライン20%は、使う樹脂量はほぼ同じでも、挙動はまったく異なります。ジャイロイドは全方向を支え、ラインは1軸に強く直交方向に弱く、ハニカムは面内で硬く、ライトニングはほとんど何にも抵抗しませんが上面だけは支えます。
つまり「インフィルは何％か」と「どのパターンか」は、2つではなく1つの問いです。荷重のかかり方でパターンを選び、その強さで密度を決めてください。
繰り返し使えるルール
ジャイロイドかグリッドで15-20%、ウォール3本から始めます。パーツが壊れたら、何が起きたのかを問いましょう。
- 層に沿ってスパッと折れた - パーツの向きを変え、そのうえで温度を少し上げる。
- 潰れた・内側にへこんだ - インフィルを上げる。
- 平らな面がたわみすぎた - 上下のソリッド層を増やす。
- 薄い部分が割れた - インフィルではなくウォールを増やす。
どの組み合わせを使い、何が起きたかを記録してください。同じブラケットを2〜3回記録して刷るほうが、どんな推奨表よりも——この表も含めて——あなたのマシンについて多くを教えてくれます。