完璧な1層目を仕上げる
失敗するプリントのほとんどは最初の2分で失敗しています。1層目が均一に定着し、定着したままでいなければ、その上に何を積んでも意味がありません。良い知らせは、各設定が何をしているのかを理解すれば、きれいな1層目は再現可能になるということです。
1層目がプリントを決める
プリントが失敗する様子を観察すると、たいてい1層目です。角が剥がれる、ラインが定着しない、ノズルが樹脂の塊をベッドの上で引きずり回す。この土台を平らに、しっかり接着させれば、その後の10時間はほぼ勝手にうまくいきます。以下は、そこへたどり着く方法です。
清潔で水平なベッドから始める
定着の問題は、たいてい汚れたベッドに行き着きます。指紋は皮脂を残し、皮脂はPEIからガラスまであらゆる表面で定着を損ないます。
- 取り外し式のPEIシートは、数プリントごとにぬるま湯と食器用洗剤1滴で洗い、完全に乾かします。食洗機は避けてください。
- ガラスやスムースPEIは、印刷前に濃度90%以上のイソプロピルアルコールで拭き、乾かします。
- プレートは縁を持って扱います。きれいになったら、表面には触れないこと。
次にレベリングです。プリンターのオートレベリングやメッシュ測定を実行しますが、メッシュ補正は測定できた分しか補正しないことを忘れないでください。プローブの対応範囲を超えて機械的にずれたベッドは、それでも不均一に印刷されます。特定の角が常に高い、または低い場合は、まずネジを調整するかガントリーを水平に直し、残りをプローブに任せます。プリンターを移動したときやビルドプレートを交換したときは再レベリングしましょう。
Zオフセット: 正しい押しつぶし具合を追い込む
これが、良い1層目と悪い1層目を分ける設定です。Zオフセットは、1層目でノズルがベッドにどれだけ近づいて走るかを決めます。目指すのは、樹脂が表面にわずかに押し付けられた状態です。浮いていてもいけないし、削られて平らになっていてもいけません。
- 高すぎる(隙間): ラインが丸く分離したストランドとして置かれ、間に隙間が見えます。簡単に剥がれてしまいます。ノズルを下げてください(Zオフセットをよりマイナスに)。
- 低すぎる(盛り上がり): ノズルが樹脂を押しのけ、半透明の薄い部分や、行き場のない材料が作る盛り上がった畝、時にはまったく押し出されない箇所ができます。ノズルを上げてください。
- ちょうど良い: ラインが隙間なく互いに融着し、表面は均一でマットに見え、底面は滑らかでありながらかすかなライン模様が残ります。
小さな刻みで調整しましょう。スカートや1層目の印刷中に、リアルタイムで0.02〜0.05 mmずつ動かします。組み立てたばかりのマシンでは、プローブのゼロ点から-0.05〜-0.15 mmあたりに落ち着くことが多いですが、マシンごとに異なるので、目標ではなく出発点の目安として扱ってください。1層だけのテストパッチ(50 mmの正方形が便利です)を印刷し、1本のラインではなく面全体で判断しましょう。
1層目は減速する
速度は、最も手軽に手に入る信頼性です。1層目はプレートに接着する時間を必要とするので、残りのプリントが150〜200 mm/sで疾走する場合でも、15〜25 mm/sで走らせてください。押し出しが遅いほど、樹脂は冷える前に平らになって食いつく時間を得られます。
1層目の層高とフロー
1層目は高いほうが寛容です。0.4 mmノズルなら、1層目の層高を0.2〜0.3 mmに設定しましょう。太いラインは、0.1 mmのレイヤーなら露呈してしまうベッドの小さな凹凸を覆い隠してくれます。
樹脂も少し多めに出しましょう。1層目のフローを105〜110%(スライサーによっては、1層目のライン幅をノズル径の110〜120%として設定します)にすると、ライン間の隙間が埋まり、互いに押しつぶされます。やりすぎは禁物です。フロー115%あたりを超えると、にじみや、ノズルが低すぎるときと同じような畝が現れます。
ベッドを材料に合わせて加熱する
ベッド温度は、1層目が冷える間にどれだけしっかり定着するかを左右します。大まかな目安です。
- PLA: 55〜65 C
- PETG: 70〜85 C
- ABS/ASA: 90〜110 C、できればエンクロージャー内で。部屋は換気してください。ABSとASAは吸いたくないヒュームを発生させます。
- TPU: 30〜50 C。非加熱のベッドでもうまくいくことがよくあります。
角が浮く場合は各範囲の高いほうで運転しましょう。エンクロージャーやドラフトシールドは、ABS、ASA、そして冷えながら反っていく大型のPETGパーツに最も効果があります。
1層目のパーツ冷却を切る
材料が何であれ、1層目のパーツ冷却ファンは0%にしてください。1層目に風を当てると、ベッドに接着する前に樹脂が冷えて角が浮き上がります。ファンは2〜3層目から立ち上げましょう。PLAは早めにオンにできます。ABSとASAは、割れと反りを避けるためにずっと長くオフのままにするか、ごく低い値で運転すべきです。
再現可能な調整手順
新しいプリンター、新しいビルドプレート、新しいフィラメントをセットアップするときは、この順番で実行しましょう。
- ベッドを清掃する(石けん水、その後IPA)。
- 必要なら物理的に水平を出したうえで、オートレベリングまたはメッシュ測定を実行する。
- 材料に合わせたベッド温度を設定し、プレートが均一に温まるよう2〜3分なじませる。
- 1層目の層高を0.2 mm、速度を20 mm/s、フローを105%に設定し、ファンをオフにする。
- 1層だけの50 mmテスト正方形を印刷し、置かれていく様子を観察する。
- ラインが隙間も畝もなく融着するまで、Zオフセットをリアルタイムで0.02〜0.05 mmずつ調整する。
- うまくいったZオフセットを保存し、ベッド温度、表面、フィラメントをメモする。
うまくいったものを記録しましょう。テクスチャPEIプレートでPLAに完璧なZオフセットは、スムースPEIや別のスプールには合いません。書き留めた記録があれば、次回は10分の試行錯誤が30秒のセットアップに変わります。プレートとフィラメントの組み合わせごとの短いメモを、プリンターのそばに貼るか、スライサーのプロファイル名に残しておきましょう。テスト正方形が滑らかでマット、均一に、かすかなライン模様を残して仕上がったら完了です。本番のパーツを印刷しましょう。