3D Benchy を使用して 3D プリンターのトラブルシューティングを行う方法

3D プリンターにストレス テストを実施して、より要求の厳しいプリントに対応できるかどうかを確認します。

完璧な 3D プリントを作成することは、特にデザインが詳細な場合には困難です。 望ましい結果を得るには、3D プリンターとスライサーの設定を慎重に調整することが重要です。 これらの調整を手動で行うのは、3D Benchy などのテスト プリントを使用するまでは困難です。 このユニークな設計は、マシンの機能を評価し、特定の設計に合わせて設定を最適化し、その結果を使用して完璧な結果が得られるまで設定を微調整するのに役立ちます。

オリジナルの 3D Benchy は、2014 年に Creative Tools によって作成されました。 これは、3D プリンターの機能と限界を紹介し、適切な設定を達成する方法を示すために作成されました。 モデルは 3D Benchy の公式 Web サイトからダウンロードできます。そこには、デザインを無料でダウンロードするためのいくつかのオプションが表示されます。

ユーザーは、サポートなしで 1:1 のスケールでモデルを印刷することになっており、全体的な形状は、3D 印刷プロセス中にあらゆる部品の機能をテストするため、どの 3D プリンターでも挑戦できるような方法になっています。

背面と前面は平行で、上部に円筒形の穴があります。 長方形の正面図もあり、その内面は平行です。 側面には2つの円筒形の船尾窓があり、側面には0.10 mmで押し出された文字と標識があります。

ファイルをダウンロードした後、プリンターがファイルをどのように処理するかを確認するために、設定を調整せずにファイルを印刷する必要があります。 推奨される設定は次のとおりです。

3D プリントのプロセスには平均して約 1 時間かかります。 完了したら、プリンターのトラブルシューティングに進むことができます。

まず、デザインが意図した通りになったかどうかを確認する必要があります。 すべてが順調であれば、オーバーハングのある側面に糸引きや不完全さなどの問題は発生しないはずです。 すべての詳細から、それが完璧な 3D Benchy であることがわかるはずです。 たとえば、デザイン全体に 3D プリントの糸が入っている場合は、リトラクト設定に問題があることを意味します。

スライサーからの後退距離と速度を調整して、問題が解決されるかどうかを確認できます。

さらに、高温で印刷すると糸引きが発生する可能性があるため、最適な値を見つけるまで設定を試す必要があります。 さらに、このような問題を避けるために、印刷前にフィラメントドライヤーを使用してフィラメントを乾燥させる必要があります。

さらに、前面、背面、長方形の窓や円（これらのセクションにはオーバーハングやブリッジがある）などの反りやすい部分がプリンターでどのように印刷されるかを確認する必要があります。 たとえば、以下に示すセクションを問題なく印刷するには、プリンターが適切に設定されている必要があります。

以下は 2 つの 3D Benchy の比較です。1 つは正しく設定されており、もう 1 つは正しく設定されていません。 右側は歪みが生じています。

この問題を解決するには、フィラメントがあるセクションから別のセクションに移動するときにフィラメントがたるまないように、適切な冷却を検討してください。 確認しておいて印刷冷却を有効にするオプションがオンになっており、ファン速度の値が 100 % になっています (または、プリンターに最適な値になるように調整できます)。

デザインの前部に反りが発生した場合は、加熱されたビルド プレートを使用し、事前に十分に水平になっていることを確認してください。 プリントをビルド プレートにしっかりと接着させるために、接着剤のような接着剤を塗布することもできます。

印刷速度を下げると、ノズルが次の位置に移動する前に材料が冷えるのに十分な時間がかかるため、これらの問題も解決されます。

Cura のようなスライサーのデフォルトの速度は 50 mm/s ですが、速度を下げてどのように動作するかを確認してください。

ノギスを使用してデザインを測定し、すべての寸法の値が想定どおりであるかどうかを確認する必要があります。 モデルのパーツの寸法の予想される測定値は次のとおりです。

上記すべてを測定しても正確な値が見つからない場合は、マシンが正確に校正されていません。 3D プリンターを正確にキャリブレーションすると、細かいディテールや複雑な構造を含むデザインを印刷するときに役立ちます。

プリンターが最初のレイヤーをどのように印刷するかを知るには、印刷の下部セクションがどのように見えるかを確認してください。 最初のレイヤーはプリント全体の基礎であり、デザインの全体的な品質を決定するため、これは重要です。 文字がよく見え、その他の部分が滑らかである必要があります。

テキストがよく見えない場合は、ノズルが最初のレイヤーに近づきすぎる必要があり、これによりフィラメントが予想よりも広くなり、以下に示すようにテキストが見えなくなります。

高温でも第 1 層に問題が発生する可能性があります。 正しい設定が見つかるまで調整する必要があります。

さらに、テキストの間に隙間が見られる場合は、ノズルがベッドから遠く離れていることを意味するため、ノズルを少し下げる必要があります。

3D Benchy の船体がどのようにプリントされているかを確認する必要があります。問題がある場合は、温度と冷却の制御に問題があることを意味します。 温度が高く、冷却が十分でない場合は、以下に示すように、デザインの表面に塊、粗い表面、にきび、ボイドが形成されることがわかります。

滑らかな仕上がりになるまで、温度、パーツの冷却、スライサーの 3D プリント速度を調整する必要があります。

ベンチの背面には小さな穴があり、もう一つは内側から上部に突き出ており、内部は車輪のような形状になっています。 3D プリンターを正しく設定していれば、これらの詳細を適切に印刷できるはずです。 穴が予想より小さい場合は、エクストルーダーの調整を検討する必要があります。 また、スライサーの設定を調整して完璧な穴を得ることができます。 たとえば、Cura では、すべての穴を削除するで見つかった設定メッシュの修正設定。

これにより、穴がデザインの一部であっても、プリンターが穴を削除するのを防ぐことができます。 さらに、チェックを外してください。オーバーハングを印刷可能にする設定は以下にあります実験的セクション。

これにより、Cura がデザインのジオメトリを変更することがなくなり、すべての空のスペースや穴が元のパーツに残ることがなくなります。

3D プリンターを受け取ったばかりの場合、または詳細なモデルの印刷を検討している場合は、デザインが意図したとおりに出力されることを確認するために機械を準備するために、テスト印刷を行うことが不可欠です。 プリンターの微調整に使用できるテスト プリントは多数ありますが、実際の 3D プリント プロセスを開始する前にさまざまな設定をテストし、問題を修正するために使用できる 3D Benchy が最も推奨されます。 これにより、モデルの印刷を直接行った場合に無駄になる時間と材料が節約されます。

サミーは、2017 年から 3D プリンティングと 3D モデリングのトピックを取り上げています。彼は、All3DP (最も人気のある 3D プリンティング雑誌の 1 つ)、3Dsourced、3DWithUs など、さまざまな Web サイトに執筆しています。 彼は 6 台の 3D プリンタを所有しており、執筆以外の時間にはオブジェクトのデザインや 3D プリントを行っていることがわかります。彼は現在、情報技術の修士号の取得を目指しています。