薄壁の隙間と床面コーナーの穴:両方の不具合を解消する方法

固定径のノズルが薄壁に空洞を残す理由

ノズルの直径は固定なので、ほぼ一定の幅のビードを出します。モデルの壁がビード数本分の幅しかない場合、スライサーはその中に何回分のパスが入るかを決めなければなりません。Simplify3Dのドキュメントには、わかりやすい例があります。1.0 mmの壁を押し出し幅0.4 mmでスライスする場合です。外周2本で0.8 mmを占め、中央には3本目のビードには狭すぎる細い隙間が残ります。専用の設定がなければ、スライサーはその隙間を空けたままにし、壁は中空になるか穴だらけになります。

床面コーナーの隙間は、関連はあるものの別の原因から生じます。Simplify3Dは、すべての層が下の層が作る土台に依存していると指摘しています。たとえば20 mmのキューブの上に40 mmのキューブを造形するように部品のサイズが変わる場合、小さいキューブの側壁には支えとなる固い土台が必要です。外周が少なすぎる、天井が薄すぎる、インフィルが粗すぎるといった場合、その土台に材料が足りず、まさに角に穴が開きます。

どちらの不具合も、突き詰めれば同じことです。特定の場所に、面を閉じるだけの十分なプラスチックが載っていないのです。そのため、このガイドでは対処法が一部重なる両者をまとめて扱います。

薄壁の隙間と床面コーナーの隙間の見分け方

まず、穴がどこにあるかを見てください。薄壁の全長にわたって延び、上から見るか部品を光にかざすと見え、すべての層で繰り返される空洞は、押し出し幅の問題を示しています。外周が中央で接していないのです。箱の仕切り、フィン、盛り上がった文字、通気グリルで最もよく見られます。

平らな面と、その上から始まる垂直な壁が接する角の部分に限って穴が開く場合、それは床面コーナーの隙間です。Simplify3Dは、これを上面の層が次の層の外周とつながらない箇所と説明しています。この不具合は部品の断面が小さくなる場所に集中し、まっすぐな側壁にはほとんど現れません。

何かを変更する前に、レイヤーごとのプレビューを開いてください。空いた細い隙間や覆われていない角がスライサーの画面上ですでに見えるなら、問題はハードウェアではなくスライスにあります。プレビューはきれいなのに造形物に穴がある場合は、後述する押し出し不足の可能性が高くなります。この区別をつけておけば、必要のない不具合のために外周を重ねたり、ファイルのスライスが間違っていただけなのにエクストルーダーを再キャリブレーションしたりせずに済みます。

薄壁:押し出し幅を調整するか、スライサーに隙間を埋めさせる

方法は2つあります。1つ目は、スライサーに隙間を埋めさせることです。Simplify3Dによると、デフォルトの動作ではギャップフィルが使われます。これは、外周の間に残った空間に合わせて適応する往復パターンです。このソフトウェアには、2本の外周とその隙間を、壁をちょうど満たすように幅を動的に調整する1本のビードに置き換えるシングル押し出しのオプションもあります。ほかのスライサーではこれらのオプションの名称が異なるため、お使いのソフトの詳細タブで薄壁やギャップフィルの設定を探してください。

2つ目の方法は、押し出し幅そのものを変更することです。Simplify3Dは、1.0 mmの壁を押し出し幅0.5 mmで造形する例を挙げています。この場合、2本のビードが隙間なく壁を埋め、より速く、より強くなります。手動の幅は薄い部分だけでなく造形全体に適用されるため、壁の厚さがほぼ一定の部品で最も効果的です。

非常に薄い壁をよく含むモデルを扱うなら、ノズルの選択も重要です。直径が小さいほど細いビードを出せますが、造形時間は長くなります。スライサーがノズルに対して受け付ける幅の範囲内に収めてください。そうしないと、ひとつの不具合を押し出しの問題と引き換えにすることになります。

床面コーナー:外周、上面ソリッド層、インフィル

Simplify3Dは、順番に確認すべき3つの設定を挙げています。最初は外周の数です。部品の内部は通常一部が中空であるため、壁の厚さが土台の強度に大きく影響します。例は単純です。外周2本で造形していたなら、同じ部品を4本で造形し、隙間が消えるかどうかを確認してください。

2つ目の設定は、上面ソリッド層の数です。薄い天井は、その上に造形されるものを適切に支えられません。ドキュメントでは、上面ソリッド層を2層から4層に増やすことを提案しています。上面層の隙間のガイドも同じ考え方です。完全に閉じなかった上面は、そこから壁が立ち上がった瞬間に、悪い土台になります。

3つ目の手段は、インフィル率です。上面ソリッド層はインフィルの上に造形されるため、インフィルが粗すぎると、セルの間でたわんで角に空洞ができます。Simplify3Dは、20%と40%を比較して効果を確かめることを提案しています。全体の密度を上げる前に、インフィルについて読んでみてください。パターンを変えるだけで、材料も機械時間も少なく、高い割合と同じくらい効果が出ることもあります。

まず押し出し不足を除外する

プリンターがスライサーの想定より少ないプラスチックしか出していないなら、外周を増やしても何も解決しません。Simplify3D自身も、押し出し不足や押し出しのばらつきを床面コーナーの隙間の関連原因として挙げています。外周が目に見えて薄い、互いに接していない、あるいはインフィルが引き伸ばされた糸のように見える場合は、何よりも先にそれを解決してください。

押し出し不足ガイドでは、一般的なチェック項目を順に解説しています。ノズルの部分的な詰まり、湿ったフィラメント、低すぎる温度設定、フィラメント上で空回りする駆動ギアなどです。そのうえで、単純なテスト部品でフロー量のキャリブレーションを行えば、設定した押し出し幅がノズルから実際に出ている量と一致しているかを確認できます。両者が一致しなければ、このガイドのすべてのルールが成り立たなくなります。スライサーは、壁を閉じるために正確なビード幅を前提にしているからです。

最小限のテストを造形してください。薄い壁の小さな箱と、きれいな段差が1つある階段状のキューブです。この単純な形状で両方の不具合が同時に現れるなら、まず疑うべきは押し出し不足です。片方しか現れない場合は、このガイドのどのセクションを適用すべきかがわかります。この2段階の方法は数分で済み、闇雲な調整に費やす何時間もの手間を省けます。

スライサーではなくモデルに修正が必要な場合

スライサーは多くを補正できますが、モデルに余地がない場所に材料を生み出すことはできません。自作の部品を設計する場合は、ノズルのビード幅を基準に壁の厚さを決めてください。その幅の整数倍で描いた壁は、スライスしても隙間が残りません。Simplify3Dは、押し出し幅の調整は壁の厚さが一定の部品で最も効果的だと述べています。きれいなモデルを作っておけば、こうした調整の多くを省けます。

ダウンロードしたファイルでは形状を制御できませんが、向きは制御できます。ベッドの上に寝かせた薄壁は、閉じやすい中身の詰まった面になります。問題のある段差も、部品を反転すれば支えられた面にできます。ただし、追加するサポート材が元の不具合以上に厄介にならないことが条件です。

ビードが足りずに中空のままになった壁は、中身の詰まった壁と同じようには働かないことを覚えておいてください。ひび割れしやすく、光も透けます。部品に荷重がかかる場合は、サンディングやフィラーで隠すのではなく、根本から不具合を解消してください。

出典と限界

• Simplify3D — 薄壁の隙間
• Simplify3D — 床面コーナーの隙間

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。