3D造形のスパゲッティ失敗:早期に気づく方法と原因の見つけ方

スパゲッティ化（造形失敗）とは何か、プリンターがそれに気づかない理由

名前は、見つかるもの、つまり造形物の上や周囲に積み重なったプラスチックの糸の絡まりに由来します。ときにはホットエンド自体に巻き付いていることもあります。Prusaのナレッジベースによると、そのフィラメントは正常に押し出されたものの、受け止めるはずのオブジェクトがジョブの途中のどこかで動いたり崩れたりしたため、宙に落ちたのです。ツールヘッドは何事もなかったかのように層ごとに経路をなぞり続け、あなたが停止ボタンを押すまで止まりません。

Prusaは主な引き金を3つ挙げています。造形の途中でパーツがベッドから剥がれる、パーツ自体が崩れる、3Dモデルまたはスライス済みファイルにエラーがある、です。実際には、同じ残骸の山を生む4つ目のシナリオもあります。層ずれのあとツールヘッドが位置を見失い、以降のすべての層をパーツの上ではなく隣に積む場合です。4つのどのケースでも、プリンターには何かがおかしくなったことを知る手段がありません。Simplify3Dがその理由を説明しています。ほとんどの機械はオープンループで動作し、動きを指令して、それが起きたものと見なします。だから、誰かが通りかかるまでスパゲッティ失敗が何時間も続き、スプールのかなりの量を消費することがあるのです。

最初の数層で注意すべき兆候

スパゲッティ失敗の大半は、早い段階で決まります。最初の層は最初から最後まで見守ってください。ベッドに押し付けられていない縁、ノズルの後ろで浮き上がるライン、持ち上がる角は、はっきりした合図です。Simplify3Dは、初期層はビルドプレートにやや押し付けられて接着するべきで、ただ上に載っているだけなら、その上のものには土台がないと述べています。止めて、直して、やり直しましょう。一晩のジョブではなく、数分の損で済みます。

もっと上の層でも、手を止めて確認すべき兆候があります。Simplify3Dによると、モーターからの鋭いカチカチ音は、モーターが指令された位置に到達できなかったことを意味し、次の層がずれることになります。背が高く細いパーツが、ノズルが上を通るときにぐらつくなら、折れたり剥がれたりする危険があります。ノズルがこする音が聞こえたり、フィラメントがノズルに巻き付き始めたりしているなら、パーツはすでに動いている可能性が高いです。プリンターにカメラがあるなら、最初のうち数層ごとにリモートで確認するだけで、長時間の造形を救えることがよくあります。進捗バーより、こうした最初の兆候を信じてください。

失敗の跡を読み取る：部品が動いたのか、ツールヘッドが動いたのか

片付ける前に、探偵のように現場を見てください。パーツの底がもうベッドになく、残骸の山の中に絡んでいて、ときにはひっくり返っているなら、原因は密着不足です。パーツはしばらく持ちこたえたあと、離れたのです。その底の裏側を確認してください。なめらかで光沢があり、ライン同士に隙間があるなら、ノズルが高すぎたということで、角の浮き上がりは熱収縮を示します。ベッド密着性のガイドで、こうした読み取り方を詳しく説明しています。

ベースがまだベッドにしっかり貼り付いているのに上の層がずれている場合や、ある高さからパーツの片側にきれいな段差がある場合は、ツールヘッドが位置を見失っています。残骸はパーツの上ではなく、その横にできます。3つ目のケース。パーツが細い部分、柱、オーバーハングまではきれいで、まさにそこできれいに折れている場合です。これは崩壊で、密着や機械の問題ではなく、形状か不良ファイルに関係します。この3つの判定はそれぞれ別の対処につながるので、一手間かけて正しく見極めてください。

部品が剥がれる場合：レベリング、ノズル高さ、熱

密着不足は、初期層で順番に対処します。Simplify3Dはまず、ベッドが平らで水平であることの確認を勧めています。片側がノズルに近すぎて反対側が離れすぎていては、両方に貼り付くことはできないからです。次に、開始時のノズル高さを少しずつ調整します。フィラメントは、表面に載っているだけでも、平らに塗り広げられているのでもなく、わずかに潰れた状態が理想です。初期層を遅くするのも有効です。次の層が来る前に、プラスチックが接着する時間が必要だからです。初期層ガイドで、この手順を順を追って説明しています。

次は温度です。Simplify3Dによると、プラスチックは冷えると収縮するため、最初は貼り付いても後で剥がれるパーツは、ベッドが冷たすぎるか、パーツ冷却ファンが早く回り始めたことを意味することが多いです。同じ情報源は、出発点としてベッド温度をPLAで60〜70C程度、ABSで100〜120C程度とし、最初の数層は冷却ファンをオフにすることを挙げています。Prusaのナレッジベースは、失敗後に同じG-codeを再実行し、Tuneメニューからベッド温度を5〜10度上げることを提案しており、再スライスは不要です。そして、清潔で脱脂したプレートは、最も簡単な対処であると同時に、最も省かれがちな対処でもあります。

ツールヘッドの位置が狂う場合：速度、ベルト、プーリー

Simplify3Dは、造形中にプリンターにぶつけるとツールヘッドが動き、機械はそのまま動き続けるため、残りの造形がずれてしまうと指摘しています。ぶつけていないのにずれが繰り返し起こるなら、最初に疑うべきは速度です。同じ情報源は、造形速度と移動速度の両方をおよそ半分に下げて問題が消えるか確かめること、そして慣れているならファームウェアの加速度も下げることを提案しています。速度を上げすぎて一方の軸でステップを失う機械は、毎回必ずスパゲッティになります。

低速でもずれが続くなら、原因は機械的か電気的なものです。ベルトの張りを確認してください。緩すぎるとベルトがプーリーの上で滑り、きつすぎるとベアリングに負荷がかかってモーターに無理がかかります。各プーリーをモーターシャフトに固定する止めネジも確認してください。緩んでいると、モーターが回ってもベルトが動きません。Simplify3Dは、モーター電流の不足や、過熱して冷えるまで停止するステッピングドライバーも挙げています。各軸を切り分ける手順の全体は、層ずれガイドにあります。

もう一度造形を始める前に、モデルとスライサーを確認する

何も変えずに同じファイルで再開するのは、2つ目のスパゲッティの山を作る最も確実な方法です。Prusaのナレッジベースは、スライサーのG-codeプレビューを重視しています。層を順に送って、隙間、支えなしで浮いている領域、途中で止まっている壁を見つけます。PrusaSlicerは、明らかな形状の問題があるモデルの横に小さな警告の三角形を表示します。その印は、プリンターに送る前にファイルの修復が必要だという意味です。破損したモデルは、しばらくは問題なく造形されたあと、空の層の上で崩れることがあります。

向きとサポート材も考えましょう。細い土台の上の背の高いパーツは、ノズルが通るたびにてこの腕の荷重を受けます。寝かせる、ブリムで接地面積を広げる、サポート材を追加するといった対策で、崩壊のリスクを下げられます。折れるのがいつも同じ高さなら、その高さをプレビューと照らし合わせると、くびれやオーバーハングが見つかることがよくあります。原因がわかったら、変更した設定とともに書き留めてください。どんなアクセサリーよりも、その記録が、プリンターの失敗率を何か月もかけて下げていきます。

出典と限界

• Prusa Knowledge Base — スパゲッティモンスター
• Simplify3D — ベッドに密着しない
• Simplify3D — 層ずれ

当サイトはメーカーとコミュニティの資料を整理したもので、これらの製品を自分たちで実測したわけではありません。お使いの機種の取扱説明書が、一般的なガイダンスより優先されます。