テーブルから剥がれないようにする方法!剥がれる・浮く場合の解決方法!

FDM(熱溶解積層)方式において、造形物が剥がれる・浮くという課題があります。

 

原因は大きく分けて3点ほど挙げられます。それぞれ詳しく説明していきます。

  1. 使用方法間違いによる剥がれ
  2. 部品不良による剥がれ
  3. 樹脂の収縮による剥がれ

 

それぞれの調整に自信がある場合は、スキップしながら読み進めて下さい。

 

 

1.使用方法間違いによる剥がれ

まずは使い方を誤っているために症状がおきることがあります。

 

このパターンは意外と多く、直感的に進めてしまう人にありがちです。

 

最初からフィラメントが原因と考えるのではなく、改めて使い方を振り返ることが大切です。

 

確認する項目は下記のとおりです。

  1. ノズルとテーブルの隙間間隔(ギャップ値)は適正か
  2. ノズルの温度は適正か
  3. テーブルの温度は適正か
  4. テーブルが平面になっているか
  5. 印字速度は適正か
  6. 庫内温度は適正に保たれているか
  7. モデルの置き向きに問題はないか

 

順番に説明していきます。

 

①ノズルとテーブルの隙間の間隔(ギャップ値)は適正か?

つまりノズルとプラットフォームが離れすぎていないか?という点を確認します。

 

離れすぎると接着が甘くなってしまい、剥がれの原因となってしまいます。

 

シックネスゲージ(隙間ゲージ)を使用します。
およそ0.2mm~0.3mmの間隔になるように手動で調整することが多く、機械によってはオートキャリブレーション(自動調整)でおこなってくれるものもあります。

 

ちなみにシックネスゲージとはこのような工具です。

 

②ノズルの温度は適正か

ノズルの温度が適正になっているかを再確認します。

 

フィラメントの商品箱やボビンに推奨温度が表記されていることが多いので確認しましょう。

 

定着が悪い場合は、ノズル温度を「+10℃」にしてみると良くなる場合があります。

 

③テーブルの温度は適正か

プラットフォームテーブルの温度が適正になっている必要があります。

 

こちらもフィラメントの商品箱やボビンに記載されていることが多いです。

 

一般的な樹脂の温度を記載します。
・ABS:100℃
・PLA:50℃~60℃

 

④テーブルが平面になっているか

プラットフォームテーブルは、平面になっている必要があります。

 

平面が保たれていない場合は、ノズルとの間隔が場所によって変わってしまうため、剥がれにつながります。

 

プラットフォームの底面にある高さ調整ネジを「緩めたり・締めたり」して、テーブルが均一になるようにします。
また、オートレベリング調整が搭載されている機種もありますので、詳しくはメーカーに問い合わせします。

 

それでも平らにならない場合は、テーブルが歪んでいる可能性がありますので、テーブル交換・修理を検討してください。

 

また、一時的な対応として「ラフト」を使用する方法があります。

ラフトはテーブルの上に「仮のテーブル」を敷きなおしてくれますので、多少の平面ズレを緩和させることが可能です。およそ5層前後のラフトを設定するようにして下さい。

 

ラフトって何?という方は下記の記事をごらんください。
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⑤印字速度は適正か

1層目のプリント速度が速すぎないかを確認します。

 

速すぎるとテーブルに樹脂が定着する前にノズルが移動してしまいますので、剥がれの原因につながります。

 

スライサーソフトの「1層目の速度」にあたる項目の値を下げます。
10mm/s程度が一般的です。

 

⑥庫内温度は適正に保たれているか

使う樹脂によって「3Dプリンターのカバーを閉めるか解放するか」を適正に選ぶ必要があります。

 

実はフィラメントの樹脂ごとに「カバーをしてはいけない樹脂」と「カバーをしなければならない樹脂」があります。

 

たとえば収縮力が強い樹脂は、冷えてしまうと「強い反り」が発生します。そのためカバーを閉めることによって庫内温度を維持させます。また逆にPLAなどの耐熱温度が低いフィラメントは、庫内温度が高いと造形表面が荒れてしまいますので、カバーは解放しておきます。

 

・ABS
・PA(ナイロン)
・PLA
・TPU(ゴム系樹脂)

 

⑦モデルの置き向きに問題はないか

使用方法というよりかはコツになりますが、モデルの置き方によってはテーブルから剥がれやすくなります。

 

たとえば下記のような細長い板状のモデルを立てて造形すると、反りやすくなります。

ABS造形結果

この場合は、寝かせることで剥がれを軽減させることができます。

 

・面積が広いモデル
・接地面積が少なく、高さのあるモデル
充填率が高い場合

 

上記の置き方のポイントを参考にして頂き、スライサーソフトで回転してみてください。

 

2.部品不良による剥がれ

3Dプリンターを使っていると少しずつ部品が劣化していきます。それにより剥がれの原因が発生することがあります。

 

確認する項目は下記のとおりです。

  1. テーブルに破損、浮き、汚れ、キズがないか
  2. ノズル不良は発生していないか

 

順番に説明していきます。

 

①テーブルに破損、浮き、汚れ、キズがないか

プラットフォームテーブルに破損や傷、浮き、ヨレ、カスの付着などが無いかを確認します。

 

状態が良くないと定着不良が発生しますので、テーブルのメンテナンスを実施しましょう。

 

また軽度なキズであれば、ラフトで解消することがあります。こちらも5層程度のラフトを使用してください。

 

②ノズル不良は発生していないか

ノズルから排出される樹脂の量が十分かを確認して下さい。

 

吐出量(ノズルから出てくるフィラメントの量)が減少すると、テーブルへの接着が甘くなります。ノズルから排出されるフィラメントの線の太さを確認して下さい。いつもより細い場合は、ノズル不良を起こしかけている可能性があります。

 

ノズルの清掃、または交換を行いましょう。

 

↓ノズルは、インターネットでも安価に購入できるようになってきました。

 

3.樹脂による剥がれ

これまでに挙げた「使用方法の間違い」や「部品不良」でなければ「樹脂の収縮による剥がれ」が原因となります。

 

つまり「ABS」や「PA(ナイロン)」や「PP(ポリプロピレン)」などの樹脂が該当します。

 

主に下記のような対処方法があります。

  1. 冷却ファンを停止させる
  2. ブリム(BRIM)を使用する
  3. ラフトを使用する
  4. 1層目の流量を増やす
  5. 糊を使用する
  6. プラットフォームシートを使用する
  7. 収縮力の弱いフィラメントを使用する
  8. PPテープを使用する

 

順番に説明していきます。

 

①冷却ファンを停止させる

3Dプリンター冷却ファン

3Dプリンターによっては、ノズルから排出された樹脂を冷やす為のファンが搭載されています。

 

このファンは、造形物の見栄えがよくなるのでONにすることが一般的ですが、収縮してしまう副作用があります。

 

そのため、「1層目だけファンをOFFにする」のが理想となります。

 

このあたりはスライサーソフトによって出来る出来ないがありますが、設定項目があれば試してみて下さい。

 

②ブリム(BRIM)を使用する

ブリムとは、1層目の接着面積を広げるスライスソフトの機能のひとつです。

 

設置面積を広げることによって、剥がれにくくする役割があります。

 

ですがモデルの1層目につながる形でブリムが形成されるので、造形後にニッパーなどでカットする必要があります。

 

③ラフトを使用する

ラフトを使用することで、テーブルへの接着力を上げることができます。

 

ですがラフトの本来の役割は、仮のテーブルを敷くことにありますので、接着力向上でいえばブリムが向いています。

 

もしスライサーソフトに「ラフト+ブリム」という両方設定できる場合は、より効果的です。

 

④1層目の流量を増やす

1層目の流量を増やすことで、テーブルへの接着力が向上できます。

 

ラフトを使用する場合はラフトの1層目の流量を増やしましょう。
反対にラフトを使用しない場合は造形物の1層目の流量を増やします。

 

⑤糊を使用する

テーブルに糊(ノリ)を塗ることで接着力が向上できます。

 

ガラスのプラットフォームにも有効で、全体にまんべんなく3度~5度塗りします。

 

私の試した限りであれば、一般的なABS・PLA・PAに効果的でした。

 

下記のトンボさんのスティックのりが効果的です。

 

また、おすすめののりについてまとめましたので、↓の記事もご覧ください。

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⑥プラットフォームシートを使用する

テーブルにプラットフォームシートを張ることで、接着力が向上する場合があります。

 

消耗品なのでたまに張替えが必要ですが、3Mさんのプラットフォームシートだと何十回と使用することができました。

 

これも樹脂は限られますので、ご注意下さい。

 

⑦収縮力の弱いフィラメントを使用する

収縮力が抑えられたフィラメントを使用すると剥がれにくくなります。

 

近年では、フィラー(充填剤)が混ぜてあるフィラメントが販売されています。
それにより、収縮力を抑えることができます。

 

 

⑧PPテープを使用する(PP限定)

PPテープを使用すると反り、剥がれを抑えることができます。

 

これはPP(ポリプロピレン)限定となります。PPは非常に収縮力が強いため、テーブルにPPテープを張る必要があります。市販のPPテープを試してみましたが、問題なく使用することが出来ました。
易く済ますことができるので、コスパが非常に良いです。

 

まとめ

剥がれの問題は、メーカー・機種によって、それぞれの癖や機能の違いが大きく影響します。まずは正しい使い方を改めて確認してみましょう。難易度の高い樹脂は、剥がれないような工夫をしながら対処をする必要があります。
引き続き、良い解決方法を模索できればと思います。

 

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