FDM方式の３Dプリンターでよく使われる「積層ピッチ」や「ノズル径」という言葉をご存じでしょうか？
この記事では、それぞれの意味や関連性をまとめていますので、是非一読下さい。
- 積層ピッチとは？
- 積層ピッチが及ぼす影響
- ノズル径とは？
- ノズル径が及ぼす影響
- 積層ピッチと、ノズル径の関係について
積層ピッチ（レイヤーの高さ）とは？
積層ピッチ（レイヤーの高さ）とは1層あたりの厚みを表します。
標準値は0.2mmになっていることが多く、近年では0.05mm等の高精細な造形を行うことが可能となっています。
積層ピッチが及ぼす影響
積層ピッチを変更することにより、下記のような影響が発生します。
- 見栄え
- 造形時間
① 見栄え
積層ピッチを変更することにより、見栄えに影響します。
下の写真は、「0.16mm」と「0.3mm」を比較した物です。
0.16mmの方は、層が目立っていないことがわかります。
また下の写真は、段階的に見比べたものです。
0.4mmまでいってしまうと、かなり目立ってきます。
積層痕については、以下の動画でも解説しています↓
積層痕について、このような疑問はないでしょうか？ ・ 積層痕ってなに？ ・ 積層痕は、なぜできてしまうの？ ・ 積層痕を、キレイに見せるコツ 本記事では、上記のような疑問にお答えしています。 &nb[…]
② 造形時間
積層ピッチを変えることにより、造形時間が変わります。
たとえば積層ピッチを薄くすると、「積層の数」が増えます。
例えばこのようなモデルをスライスしてみます。
左が0.2mmピッチで、右が0.1mmでスライスした結果です。
0.1mmピッチの方が、時間がかかっています。
積層ピッチは、どんな時に変更すればいいの？
それは、「どれくらいの仕上がりを求めるか？」を明確にしてみて下さい。
→積層ピッチを0.3mmにする。
→積層ピッチを0.1mmにする。
→積層ピッチを0.2mmにする。
以降で説明していますが、ノズル径とのバランスが大切になります。
積層ピッチとノズル径の関係について
ここまで積層ピッチとはどのようなものかをご説明しました。
積層ピッチによって「ある程度の仕上がりに影響する」ということが分かったかと思います。
引き続き、ノズル径についてご説明します。
ノズル径（ノズルサイズ）とは？
ノズル径とは、フィラメントを排出するノズルの直径幅を指します。
また小さいサイズは0.2mm、大きいサイズは0.6mmなどもあります。
近年では、ノズル単体でも安価に販売されるようになってきましたね。
ノズル径のサイズ変更に伴う影響
- 線の太さ
- 造形時間
- 積層ピッチ
- 使用するフィラメントが限られる
① 線の太さ
ノズル径を変更することにより、造形する1本1本の線の太さが変わります。
下記の画像は、0.2mmノズルと0.6mmノズルで造形した場合の比較です。
0.6mmノズルの方は、線の痕がめだっていることが分かります。
たとえば下のネジの写真は、かなり小さいモデルのため、0.2mmノズルでつくったものです。
細部まできれいに造形できています。
② 造形時間
ノズル径のサイズによって、造形時間に違いが発生します。
例えば、こちらは0.2mmノズルと0.6mmノズルでスライスした場合です。
1本1本の線の太さが違うことが分かります。
そしてそれぞれの造形時間は、下記の通りになりました。
線が細い0.2mmの方が、多くの時間が必要です。
③ 積層ピッチ（レイヤーの高さ）
ノズル径のサイズは、積層ピッチとおよそ比例させる必要があります。
ちょっと極端な例ですが、積層間が安定していないことが分かります。
おすすめする決め方としては、
- 造形物のサイズに合わせて、ノズル径を決める
- ノズル径が決まったら、積層ピッチを決める
という順番であれば、問題ありません。
対応する数値は下記のとおりです。
| ノズル径 | 積層ピッチ | |
| ① | 0.6mmノズル | 0.24mm～0.4mm |
| ② | 0.4mmノズル | 0.18mm～0.24mm |
| ③ | 0.2mmノズル | 0.1mm～0.12mm |
あくまで参考値ですので、詳しくはご使用のメーカーに確認して下さい。
④ 使用するフィラメントが限られる
ノズル径が小さい場合は、使用できるフィラメントが限られます。
そのため出口が狭い場合、フィラメントを送る機構に負荷がかかりノズル詰まりが発生することがあります。
下記は、0.2mmノズルでの使用が難しい樹脂の例です。
- エラストマーフィラメント
- PA（ナイロン）フィラメント
- PP（ポリプロピレン）フィラメント
- カーボンファイバーフィラメント
0.8mmノズルの動画を見る
Creality K1という超高速プリンターで0.8mmノズルを使ってみましたので、↓の動画も参考にしてください。
まとめ
このように、積層ピッチとノズル径には密接な関係があります。
メーカーによっては、数値バランスがテンプレート化されており、気にする必要がないものもあります。
| 項目 | 説明 | |
| ① | 積層ピッチとは？ | 1層あたりの厚みのこと |
| ② | 積層ピッチが及ぼす影響 | ①見栄え ②造形時間 |
| ③ | ノズル径とは？ | ノズルの直径幅のこと |
| ④ | ノズル径サイズ変更に伴う影響 | ①線の太さ ②造形時間 ③積層ピッチ ④使用するフィラメントが限られる |
| ⑤ | 積層ピッチとノズル径には関連がある | ノズル径を先に決め、それに伴った積層ピッチを決めること |
関連記事
「精度」に関わる部分として「オーバーハング」があります。
オーバーハングとはどのようなものでしょうか？
この記事について 【オーバーハングとは？】 オーバーハングとは、様々な業界で使用されるワードです。 余談ではありますが、建築業界では屋根などの「2階のせり出した部分」を指したり、登山では「垂直以上に反っている場所」を[…]
