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造形不良

造形不良とは3Dプリンターで造形した時に造形物に起こる不良全般を指します。

主に反り、割れ、糸引き、表面が汚い、寸法不良などがあります。大きく機械的原因と電気的原因に分類されます。

機械的原因:ノズル詰まり、テーブルの傾き、機械の傾き、ギアやプーリの故障、シャフトやベルトに汚れが堆積、フィラメントの吸湿、テーブルへの定着不足、振動
電気的原因:温度設定、積層ピッチ設定、移動ルート設定、移動スピード設定、ノズル高さ設定、ツールパスデータ不良、造形方法の向き

寸法精度や表面は造形方式や使用する機械によって大きく変わります。一般的に寸法精度や表面の滑らかさは積層ピッチとノズル径に左右されます。細かいピッチ、細いノズル径を設定できる機械を使用するほうが積層痕の目立たない綺麗な造形物に仕上げることが出来ます。また、機械の性質上FDM方式よりも光造形のほうが滑らかな表面に仕上げることが可能です。

3Dプリンターを使用する上で注意しなければならないのが、造形不良です。特に家庭用3Dプリンターや安価な3Dプリンターでは頻繁に起こります。主な造形不良として以下の3つが挙げられます。

①造形物が最後まで造形されていない。
②材料を射出するノズルから材料が出ていない。
③3Dプリンターの動きがおかしい。

①の造形不良の主な原因は温度です。使用する3Dプリンターによって異なりますが、ベッド(造形する土台)の温度、造形する空間の温度が適正でない場合は造形不良を起こします。セッティングが適正でも、例外として造形するモデルのサイズおよび材料によって造形不良を起こすこともあります。例えば、サイズが大きいものは造形中に「反り」を起こしやすくなり造形モデルの反りが原因で造形不良を起こします。
また、材料によっても反りやすい材料を使用することで、大きなサイズでなくても反りが発生して造形不良を起こすことがあります。

②の造形不良の主な原因は湿気です。3Dプリンター材料は樹脂材料が多く、材料の種類によっては吸水率が高いものも数多くあります。室内の湿度や保管方法が原因で新品の材料でも使用できなくなることもあります。
ノズルの温度が適切でない場合も射出前の材料を溶かすことができずにノズルが詰まります。

③の造形不良の主な原因は3Dデータの不具合です。3Dデータにエラー(開いた箇所)が出たまま造形することで造形不良を起こすこともあります。また、モデルの造形する向きによって造形不良が起きることもあります。ベッド(造形する土台)との接地面積が少ない、材料を射出するノズル径よりも細かい造形部分がある場合なども造形不良を起こしやすくなります。

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