ノズル詰まり対処方法・回避方法

一口にノズル詰まりといっても、いくつかの原因があります。

 

例えばノズル自体に問題がある場合はもちろんですが、フィラメントの通り道で不具合がおきることがあったり、フィラメント自体が不良を起こしていることもあります。

 

そこで今回は、原因ごとに対処方法をまとめましたので、トラブル時の手助けになれば幸いです。

 

ノズル内の焦げ、汚れ、異物による詰まり

ノズル詰まりというくらいですから、もちろんノズル内が原因となることがあります。

 

では、どのような原因で発生するのでしょうか?

 

ケース①.カス・汚れ・異物が残っている場合

<原因>

不純物が排出されずに、ノズル内に残ったままになってしまうことがあります。

 

フィラメントに混ざっている不純物やホコリなどが混じってノズル内に滞留してしまいます。これらが焦げてしまうと、ノズルの通り道を塞いでしまいます。

 


<対処方法>

まずはノズルのクリーニングを行いますが、程度がひどい場合は交換することをオススメします。

ノズルのクリーニング例は、下記にまとめてありますのでご確認ください。
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またノズルを長持ちさせる方法として、下記の点を取り入れて頂くと良いです。

・不要なアイドリング時間を減らす。
・使用していないときは、フィラメントを抜いておく。

 

それでもノズル不良がなかなか改善しない場合は、下記の点も効果的です。

・ノズル径の大きいものに変更する(例えば0.6mmノズル等)
・違うメーカーのフィラメントを使用する

 

ケース②.異なる樹脂が残っている場合

<原因>

色々な樹脂をとっかえひっかえしながら使うと、ノズル詰まりを起こしやすくなります。

 

とっかえひっかえしながら使ったノズルの中には、いろいろな樹脂が滞留することになります。樹脂ごとによって溶解する温度帯が違いますので、溶解されなかった樹脂が経路をふさいでしまうことになります。

 


<対処方法>

ではどのようにすれば良いのでしょうか?

 

一つ目は、フィラメントを交換するときに「直前まで使っていた樹脂を吐き出す」という方法があります。

 

下記のような押出棒を使って、できる限りノズルから樹脂を吐き出します。

ノズル清掃棒

ノズル内の樹脂・ゴミやコゲもある程度、排出することができます。

 

二つ目の方法は、樹脂ごとに専用のノズルを決めてしまうことです。

 

このノズルはABS用。このノズルはPLA用のように決めながら運用します。
ノズル交換は面倒になりますが、詰まりを減らすことができます。

 

温度による詰まり

ノズルの設定温度によって、詰まりが起きてしまう事があります。

 

樹脂ごとに適正に設定されている必要があります。低すぎると樹脂が溶けずにノズルから排出できません。

 

しかし高すぎても問題があります。

 

FDMの3Dプリンターは、材料を「押し出して」排出させますので、ある程度フィラメントに硬い部分が必要です。ところがノズル温度が高すぎると、硬い部分まで熱が伝導し、フィラメントが柔らかくなってしまうことがあります。

 

冷却ファンやヒートシンクで守られていますが、機種によっては熱が伝わってしまう場合があります。そのため温度の上げすぎに注意し、+10℃くらいまでにしましょう。

 

部品不良による詰まり

部品が劣化してしまうことで詰まってしまうことがあります。

 

ケース①.冷却ファン不良

<原因>

3Dプリンターで故障しやすい部品の一つが冷却ファンです。

 

ファンの回転数が少なかったり、止まってしまうとフィラメントを「冷やす機能」が失われてしまいます。前項でも書きましたが、フィラメントを下へ送るには硬い部分が必要です。柔らかくなってしまうと、詰まりに発展してしまいます。

 

単純にファンが故障していることもありますが、↓の写真のようにァンの羽にフィラメントのカスが巻き付いている事もあります。

ファンにカスが絡まっている

 


<対処方法>

ファンの羽にカスが絡まっている場合は、ピンセットで除去しましょう。(必ず止まっている状態で作業すること) またファンが回らない場合や回転数が少ない場合は、ファンを交換する必要があります。

 

ケース②.ギア・モーター不良

<原因>

フィラメントはモーターやギアで送られますので、これらが壊れていると詰まりを起こします。

 

フィラメントを送る機構は、モーター・送りギア・ベアリング等が使用されています。その何れかに不良が発生すると、ノズル詰まりが起きます。

 

また、フィラメントのカスがギアに目詰まりすることがあります。

 


<対処方法>

故障している場合は、部品交換が必要になります。またギアにカスが目詰まりしている場合には、エアダスターなどで掃除しましょう。

 

樹脂特性による詰まり

フィラメントによっても、詰まりやすいものと詰まりにくいものがあります。

 

詰まりやすい樹脂は、下記のようなものがあります。

・ゴム系フィラメント(TPE・TPU)
・PVA(水溶性フィラメント)

 

上記のフィラメントは、何故詰まりやすいのでしょうか?

 

ケース①.ゴム系フィラメント(TPE・TPU)の場合

エラストマーフィラメントは、いかに負荷のかからないようにスムーズに排出させるかがカギになります。

 

<原因その1>

ノズルが詰まりかけている。

 

他の樹脂よりも、ノズルからの排出をもっとスムーズにさせる必要があります。 パージ(試し打ち)を行い、いつもよりも線が細い場合は、ノズルが原因で詰まる可能性が高まります。

 

<対処方法>

ノズルの清掃か交換を行う必要があります。 また、径が大きいノズル(0.6mmなど)を使うと非常に効果的です。

 


<原因その2>

フィラメントスタンドによっては、負荷がかかってしまう。

 

どういうことかと言うと、フィラメントを送り込む力はギアのトルクによって行われます。ところがボビンをセットしているスタンドの回転がスムーズでないと負荷がかかってしまい、詰まりやよじれに発展します。

 

<対処方法>

負荷を減らすために、下記のような補助ツールを使うことがあります。

PolyFlex TPE TPU首振りスタンド

 


<原因その3>
送りギアが汚れている、経路に異物がある

 

エラストマーは他の樹脂と比べて軟質です。 そのため送りギアが目詰まりしていると詰まりの症状が起きやすくなります。

 

<対処方法>

送りギアを、エアダスターなどの清掃ツールで掃除するようにしましょう。

 


<原因その4>

プラットフォームテーブルとノズルの間隔が近すぎる

 

間隔が近すぎると、プラットフォームテーブルが栓(せん)の役割をしてしまい、樹脂を排出させることができません。そうすると上流部へ負荷がかかってしまい、下記のようなジャミング(フィラメントの屈折)が発生します。

ジャミングした状態

 

<対処方法>

シックネスゲージなどを使い、適正なギャップ調整(ノズルの高さ調整)を行います。

 


<原因その5>

ノズルの温度が低い

 

ノズルの温度が低いと、樹脂がスムーズに排出されずに詰まりの原因となります。

 

<対処方法>

推奨値よりも+5℃~+10℃くらいにしてみましょう。

 


<原因その6>

印字速度が速い

 

印字速度が速いと樹脂の供給が追い付かずに、詰まりの原因となります。

 

<対処方法>

あまりうまくいかない場合は、推奨速度よりも遅くしましょう。

 


<原因その7>

ボビンでフィラメントが絡まっている

 

ボビンでフィラメントが絡まっていると、途中で切れたり・ギアで削れたりします。

 

<対処方法>

フィラメントが絡まっていないかを確認し、その場合は巻き直しをしましょう。ほどいてもまた絡まる場合は新しいフィラメントを使用したほうが良い場合があります。

 

 

ケース②.PVA(水溶性フィラメント)の場合

原因

PVAフィラメントは、湿気に非常に弱いため、ノズル詰まりしやすい樹脂です。

 

<対処方法>

特に下記のような注意点を守る必要があります。

  1. 湿気取り剤や、除湿ツールを使用し、フィラメントを乾燥させる。
  2. 新しいPVAフィラメントを使用する。
  3. 印字速度を遅くする。
  4. ノズル温度を高くする。

 

まとめ

① ノズル・ヒーターをクリーニングまたは交換する。
② ノズル温度を適正化する(+10℃を試す)
③ 経路に異物がないかをハリガネや細い棒などで確認する
④ 部品の故障がないかを確認する。(冷却ファン、モーター、ギア等)
⑤ 難しい樹脂を使用している場合は、確認する(ゴム系や水溶性等)

 

他の症状で困っている場合は?

他の症状が発生している場合は、下記の記事からトラブル対応を行ってみて下さい。
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