[Tips] 3DプリンタではZオフセット超重要

しばらく書いていないなあ~といううちにいつの間にか2か月近くもたってしまっていました。
この間、大きなニュースとしては台風が2つも上陸したり、スマホゲームのDQWがリリースされたり(ハリポタはもうやめてしまっていて、ポケゴーと2つを切り替えながらまったり遊んでいます)しました。
また個人的には、大分県立美術館にムーミン展を見に行ったり、以前公開した、スマホからFAXを送れるアプリ「AStoF」のアップデートを行い、PDFファイルも指定できるようにしたりと、いくつか書く話題はあったのですが仕事がちょっとバタついたりしているうちにブログは更新せずにこれだけ経ってしまいました。

ということで習慣づけるためにも改めて、月1回の更新を目指したいと思います。

で、本日の本題は表記の通り、3Dプリンタに関するちょっとしたコツです。

前回の投稿で車を買い替えたことを書きましたが、購入した中古販売店が購入に合わせて同店で利用可能な3万円分のクーポンをくれました。
で、車関連用品だったら、普段取り扱いが無いものでも取り寄せてクーポン使える、という話だったので、以前から気になっていたこれを購入させてもらいました!

モトローラ ビークルドック MotoMods ブラック 国内正規代理店 ASMMMDKBLKAP
モトローラ ビークルドック MotoMods ブラック 国内正規代理店 ASMMMDKBLKAP

が、実はこれがちょっと癖がありまして、通常、エアコンの吹き出し口のところに取り付けるんですが、どう取り付けてもスマホの重みで吹き出し口が完全に下を向いてしまってほとんど画面が見えなくなってしまうんです。
おまけに購入して1か月もせずに接合部分がぽっきりと…。

そんなわけで、これを何とかしようとここ数週間、3Dプリンタを使って取付部材を造れないかと試行錯誤していたのですが、その時に判明した3Dプリントのコツが、タイトルにも書いた、Zオフセットの重要性です。

Zオフセット、と突然言われても何のことかわからない方もいるかと思いますが、要は、プリント時の、エクストルーダーの縦方向の座標位置です。
印刷を始めるときには、当然、印刷物の土台部分にあたる下の方から出力して積層していくわけですが、この1層目を印刷するときの出だしの高さをどのくらいの位置に定めるのか、ということです。

そもそもの発端は、プリンターから出力した際、印刷を始めるんですが、すぐにフィラメントが詰まってしまい、まともに印刷できない、ということが4,5回続いたことでした。
当然、ソフトウェアの指示に従ってクリーニングもしたのですが解消できず。
さすがにおかしいとサポートに連絡してやり取りしたのですが今一つ理由は判明せず。
ただ、プリンタの状態として、フィラメントのロード時には正常に出力されるのに、印刷が開始されてもプラットフォームガラス上に全然フィラメントが載ってこないということを伝えたところ、サポートからの回答が「Zオフセットが低すぎる可能性がある」ということ。

もともと水平軸については時折設定画面で調整していましたし、Zオフセットの設定があることは気づいていましたが、オフセットが大きすぎてうまくプリントできないということはあっても、小さすぎて印刷できないという可能性は全くイメージできていなかったのでびっくりして試したところ、これがばっちり。
おまけに、私がプリンタを購入した直後から、スクレイパーで外す際に勢い余って親指を3針ほど縫うような怪我までしてしまうくらいプラットフォームに完成品が固く張り付きすぎていたのが悩みだった(このせいで1作品作るたびにシートが破れてしまって交換しなきゃいけなかったり…)のですが、実はどうやらこれもZオフセットが小さすぎることが原因だったようです。

思い返してみると、私がプリンタで出力して際、1層目のレイヤーの出力状況がこんな感じで

IMG_20190928_090448526.jpg

プラットフォームに「載せる」というよりも、「塗りつける」ように、薄く広がって出力されていました。
どうやら、このような状態で出力されるとZオフセットが小さすぎる状態。
抽出口とプラットフォームの間が狭すぎて、本来出力しようとしたフィラメントがプラットフォームにこすりつけるような状態になってしまって固く張り付いてしまうし、フィラメントも本来出力される分がうまく排出できないため、エクストルーダーの内部にたまってしまいフィラメント詰まりの原因となってしまいます。

その後、色々調整してみたのですが、Zオフセットは大きすぎてもやはりだめ。

IMG_20191009_091836914.jpg

これはすでにプラットフォームから外した状態ですが、両方ともZオフセットが大きすぎたせいで、左側は出力の時に直線となるべきところがうねうねと拠れた感じになってしまっていますし、右側の方は手前側はそれほどひどくないですが、奥のほうがうまくプラットフォームに定着できず、浮かび上がってしまいました。

そんなわけで、Zオフセットの設定ですが、私が使っている XYZ Printing da'Vinci nano の公式ソフトウェア XYZPrintでは、ダッシュボード>セットアップ>Zオフセットと進んで設定することができます。

z_offset_screen.jpg

サポートの話では、Zオフセットの目安は「フィラメントとプラットフォームの間に、名刺が1枚すっと入る程度」だそうなのですが、これがまた目分量ではなかなかうまく調整することができませんでした。
そんなわけで私のおすすめ手の調整手順としては、まず、ソフトウェアを使って水平方向の調整を行い、ノッチを回転させてプラットフォームを水平にします。
その後、一度プリントしてみて、1層目のレイヤーをプリントしている祭にフィラメントの出力具合を見ます。
da'Vinci nanoでは、あまり大きな印刷物ではない出力であれば、最初にプラットフォームの右側の方に2本の線を印刷するので、この2本線の具合を見てみて、オフセットが近すぎる、大きすぎるを判断すればいいと思います。
そして、もし具合が悪そうな場合ですが、いったん操作を停止して、Zオフセットをソフトウェア上で設定して…という手順でやると、正直、かなり時間がかかります。
Zオフセットの操作を開始するまでの準備に1,2分かかりますし、調整が0.05mm単位でしか調整できないため、大きめに動かそうとするとそれだけで10分からの作業になると思ってください。

これは結構大変なので、私がとった方法としては、1層目を印刷している時点で「一時停止」を押します。
その後、水平を調整するときの、プラットフォームの「ノッチ」を操作して、オフセットを調整することで、比較的スムーズに調整することができました。

もちろん、このやり方の場合、出力の途中で設定を変えることになるため、どうしても継ぎ目のところは荒くなりますし、そもそもアナログでの調整となるためあまり精密な調整は難しいので、本当に0.01mm単位の精度が求められるような成形物を出力するときには使えません。
が、私の場合はそんなに精度を求める成形物は出力していませんし、例えばフィギュア系の出力だったりしても、たいていの場合最初は、土台となるランドだったり、あとから取り除くサポートの部分だったりすることがほとんどだと思うので、出力初期段階の微調整はそれほど作品に影響しません。

それよりは、硬く張り付いた形で出力されてプラットフォームから外すときに壊れるくらい力を入れなければいけない状態になる前に、微調整して簡単に外せる形で出力したほうがよほどいいかと思います。

ということで、うまく微調整して出力したらこんな状態で出力できました。

IMG_20191009_174258296.jpg

ゼルダの伝説のマスターソードを模して作った作品で、ペーパーナイフくらいに使えないかな~と思って出力したのですが、これまでに何度か出力した時には、途中で倒れたりしてしまってうまく出力できずにいたのですが、Zオフセットを意識することで、うまい具合に出力することできました。

そんなわけで、皆さんももし3Dプリントする際、整形物が取れてしまったり、逆に固く張り付きすぎてうまく取り外せなくなったりするような場合には、Zオフセットの調整をしてみるとうまくいくかもしれません。


で、スマホのビークルドックの取付部材がうまく作成できたのか、というところですが、いろいろ試行錯誤して納得いく形状のものが出来上がって、これでよし!ということで使ってみたところ、車内の直射日光の熱でどうやらPLAが柔らかくなってしまうようで、ドック自体の重さに耐えられる曲がってしまうことが判明。
こちらはこちらで、結局別の何かを利用するしかないかと、今も考え中です…。トホホ。
皆さんが3Dプリントするときは、用途と素材の兼ね合いもあらかじめ検討しておくとよいかと思います。

ではでは~~~~。

==============================================気になるニュース
日本初!シタテル、繊維専門商社ヤギと、海外アパレルの国内生産受発注サービスをリリース

ディープラーニング開発標準契約書

ヤフー、TOBでZOZOを子会社化へ

ネーミングが他の言語ではまずい意味を持っている言葉・名前かどうかを調査できる「WordSafety」

ファーウェイ、新型スマホ発表 アンドロイド搭載せず

AIがこの世にいない人の顔画像を大量生成する、著作権フリーの画像が10万枚!

Bose、サングラス型ワイヤレスヘッドホン「Bose Frames」を発売

Deep Learning実践開発講座 "DL4US"

グラディエーター描いた鮮やかなフレスコ画、古代都市ポンぺイで発掘

この記事へのコメント

テーマ別記事