3Dプリンターフィラメント品質の問題の究極のガイド

ハードウェアのせいにされる多くの印刷の問題は、実際にはフィラメントによって引き起こされますプラスチックの直径から水分含有量に至るまで、フィラメントの微細なばらつきが、目詰まりや層の弱化といった問題を引き起こす可能性があります。これらは機械の故障のように見えますが、原因を特定するのは容易ではありません。そのため、不良スプールを見分ける方法を知ることは、トラブルシューティングにおいて非常に重要なスキルです。このガイドは、一般的なフィラメントの欠陥を分かりやすくまとめたカタログです。不良材料の兆候を素早く特定し、それが引き起こす具体的な印刷エラーを理解するのに役立ちます。

問題1：フィラメント径の不一致

フィラメントの太さが均一ではありません。1.75mmまたは2.85mmという均一な太さではなく、糸の太さが不均一な箇所が見られます。 良質のフィラメント 直径公差は±0.03mmである必要があります低品質のフィラメントでは±0.05mm以上のばらつきが生じることがあります。

識別方法

デジタルノギスを使用するフィラメントの直径を数メートルにわたって数点で測定してください。測定値が±0.03mmの範囲を超えて変動する場合は、直径が一定ではありません。

印刷時に発生する問題

あなたの スライサーソフトウェア 一定のフィラメント径に基づいて、押し出すプラスチックの量を計算します。実際のフィラメント径が変化すると、特定の不具合が発生します。

• 厚い斑点: 厚すぎる部分はフィラメントの経路で余分な摩擦を引き起こし、詰まりの原因となります。これは、押し出し不足（押し出されるプラスチックの量が少ない）や、完全なフィラメントの破損につながる可能性があります。 ノズル詰まり。
• 薄い部分フィラメントが細すぎると、エクストルーダーから押し出されるプラスチックの量がプリンターの想定量よりも少なくなります。その結果、層間に隙間ができたり、パーツに弱い部分ができたり、あるいは層が完全に欠けてしまうこともあります。

厚い部分も薄い部分も、信頼性の低い押し出しにつながり、印刷を台無しにする可能性があります。 新しいスプールをノギスで簡単にチェック こうしたイライラする失敗を防ぐことができる簡単なステップです。

問題2：水分汚染（濡れたフィラメント）

多くのフィラメントは 「吸湿性」 つまり、空気中の水分を自然に吸収するということです。プラスチックが水分を過剰に吸収すると、化学構造が劣化します。これは、次のような素材で非常によく見られる問題です。 PETG、ナイロン、TPU、PLAでも 湿気の多い環境に放置すると影響を受ける可能性があります。

濡れたフィラメントの兆候

多くの場合、印刷中にフィラメントが濡れていることは目と耳で確認できます。

• 音: フィラメントが熱いノズルから出てくるときに、はっきりとしたポンポンという音、シューという音、またはパチパチという音がするかどうか聞いてください。これは水が蒸気に変わる音です。
• 視力: ノズルの先端をよく観察して、小さな蒸気や煙が出ていないか確認してください。
• 感じる: フィラメント ストランド自体が異常に脆く、曲げるときに少し力を入れるだけで切れてしまう場合があります。

プリントを台無しにする方法

ホットエンドがフィラメントを加熱すると、閉じ込められた水分が激しく沸騰して蒸気となり、印刷プロセスに悪影響を及ぼします。このプロセスにより、表面がざらざらしたり、ぼやけたり、穴だらけになったりするなど、印刷品質の低下を引き起こします。 過度の糸引きさらに重要なのは、蒸気が溶融プラスチック層の適切な接着を妨げ、部品を著しく弱め、破損しやすくしてしまうことです。また、沸騰したプラスチックの残留物は、頑固なノズル詰まりの原因にもなります。

問題3：巻き取り不良（もつれや結び目）

フィラメントの絡まりは、スプール上の結び目であり、物理的にフィラメントがプリンターに送られるのを妨げます。これはほとんどの場合、工場での製造上の欠陥であり、ストランドが別のストランドの下に誤って巻かれています。ただし、ユーザーがフィラメントの緩んだ端を放すと、フィラメントが跳ね返って別のコイルの下に入り込むことで、もつれが生じる可能性があります。

もつれの見分け方

スプーを目視検査するl. フィラメントはきれいに平行に巻かれていなければなりません。フィラメントが互いに交差していたり​​、スプールの奥深くまで入り込んでいたりする場合は、絡まっている可能性があります。絡まっていることを示す明確な兆候は、プリント中にフィラメントが物理的に詰まり、動きが完全に止まってしまうことです。

印刷失敗の原因

絡まりは突然の印刷失敗を引き起こします。絡まりが強くなり、押出機がフィラメントを引っ張ることができなくなると、 押し出しを停止する押し出しモーターがフィラメントを引き出そうとする際にカチカチという音が聞こえることがよくあります。また、駆動ギアがフィラメントを削り取る音が聞こえることもあります。プリンターはプラスチックを全く押し出さずに動作を続けます。これは一般的に「エアプリント」と呼ばれる故障です。

問題4：脆さ（材料の劣化）

このタイプの脆さは、プラスチック自体が劣化した際に発生し、湿気による脆さとは異なります。一般的な原因としては、経年劣化、太陽光（紫外線）への長期曝露、または不良原材料を使用した不適切な製造工程などが挙げられます。

テスト方法

確認する最良の方法は、簡単な「スナップテスト」です。短いフィラメントを用意し、鋭く折り曲げてみます。 PLAのような良質なフィラメントは、破断する前に大きく曲がるはずです。フィラメントが脆い場合は、乾燥した小枝のように、ほとんど曲げる必要がなく、すぐに折れてしまいます。

印刷時に発生する問題

脆いフィラメントは、主に 2 種類の障害を引き起こします。

• 印刷中にフィラメントが破損する最もよくある問題は、フィラメントがノズルに向かう途中、またはボーデンチューブ内で切れてしまうことです。これは、プリントがすぐに失敗に終わる原因となります。
• 非常に壊れやすい部品: フィラメントがうまく印刷できたとしても、最終的な造形物は脆さを継承します。その結果、いかなるストレスにも耐えられず、簡単に壊れてしまう、弱くて役に立たない部品ができあがってしまいます。

フィラメントがここまで脆くなると、多くの場合使用できなくなります。プリントの途中で失敗したり、価値のない壊れやすい物体ができてしまったりするのです。

問題5：不純物と汚染物質

フィラメントには、埃、汚れ、他のプラスチックの破片など、本来含まれるべきではない異物が含まれています。この問題は、原材料が清潔でなかった、非常に安価な、または粗悪​​なリサイクルフィラメントで最もよく見られます。

識別方法

汚染物質は通常は顕微鏡でしか見えず、目に見えないため、診断するのが最も難しい欠陥の 1 つとなります。 最良の方法は除外診断である特定のフィラメントスプールで原因不明のノズル詰まりが繰り返し発生し、信頼できる別のスプールに交換すると問題が解決する場合、元のフィラメントが汚染されていることはほぼ間違いありません。

印刷時に発生する問題

この欠陥により、次のような特定の特性を持つ深刻な詰まりの問題が発生します。

• 頻繁でランダムな詰まり主な症状は、予期せずノズルが詰まり、印刷が停止することです。スプールが汚れていると、この現象が何度も発生する可能性があります。
• 固い詰まり: 詰まりは、現在の印刷温度では溶けない固体粒子によって引き起こされます。これにより物理的な閉塞が生じ、フィラメントの流れが全て停止します。
• 診断が難しい: フィラメントに問題があることを示す他の目に見える兆候がないため、これらの詰まりは理由もなく発生するようで、トラブルシューティングが非常に困難になります。

この欠陥は、診断が難しい目詰まりの主な原因であり、低品質のフィラメントを使用するリスクを浮き彫りにします。汚染されたスプールは、多くの場合使用できなくなります。

問題6：色や添加物の不一致

ベースプラスチック、着色剤、そして特殊添加剤（カーボンファイバーや木片など）の混合は均一ではありません。工場での混合が不十分なため、フィラメントスプールの各部で組成がわずかに異なります。

識別方法

通常、完成したプリントでその証拠を見ることができます。 目に見える縞模様、目立つ色の帯、または表面仕上げの変化を探しますたとえば、部品の一部が光沢があり、他の部分がマットになっているなどです。

印刷時に発生する問題

フィラメントの混合が不十分だと、外観とパフォーマンスの両方に問題が生じます。

• 視覚障害最も顕著な結果は、見た目の不均一さです。印刷部分に見苦しい色の帯や、質感の異なる斑点が現れ、期待通りの仕上がりが損なわれることがあります。
• 不均一な押し出し添加剤の種類や顔料の種類によって、必要な印刷温度は異なります。フィラメントの一部に添加剤の濃度が高い場合、適切な流れを得るためにより多くの熱が必要になる可能性があり、スプールの残りの部分と同じ温度設定では、部分的に押し出し不足が発生する可能性があります。

この欠陥は、メーカーの品質管理が不十分であることを明確に示しています。スプールの使用量が減るにつれて理想的な設定が変化する可能性があるため、完璧な印刷を実現することは困難です。

問題7：楕円度（非円形フィラメント）

フィラメントの繊維は完全な円形ではなく、断面がわずかに楕円形または卵形になっています。これは、工場での冷却または押し出し工程で発生する微妙な製造欠陥です。

識別方法

楕円度を検出するにはデジタルノギスが必要ですフィラメントの直径を測定し、同じ場所でノギスを90度回転させて再度測定します。2つの数値の間には、一貫性があり有意な差があります（e.g（幅が広い側が 1.75 mm、狭い側が 1.68 mm）は、フィラメントが楕円形であることを示します。

印刷時に発生する問題

この欠陥は、押し出しにおいて微妙だが持続的な不一致を引き起こす。楕円形のフィラメントがエクストルーダーに引き込まれ、回転するにつれて、ノズルに供給されるプラスチックの量は絶えず変化します。つまり、広い側ではわずかに多く、狭い側ではわずかに少なくなります。この「脈動」する流量によって、印刷物の平坦な垂直面に、目に見える規則的な波模様やテクスチャを作り出すことができます。

フィラメントをより高い基準に保ちましょう!

プリンターを分解して失敗したプリントを診断する前に、まずは素材について考えてみましょう。フィラメント自体は、プリントの問題のよくある原因ですが、見落とされがちです。最も効果的な診断方法は、信頼できる別のスプールを使ってもう一度プリントしてみることです。このたった一つの行動で、素材が真の失敗の原因であるかどうかを素早く確認でき、無駄な修理に費やす時間を節約できます。もちろん、プリンターの性能も重要です。 高品質の3Dプリンター さまざまな消耗品との互換性が向上し、ソースからの印刷失敗の可能性が低減します。