初心者のための必須の印刷設定と用語

異なる設定によって3Dプリントの品質、強度、見た目が変わります。技術的な設定用語は、マシンと対話するための言葉です。これらの用語を学ぶことで、初心者でも3Dプリントに精通することができます。このガイドは、プリント設定や関連用語をわかりやすく理解できるようサポートします。

基本プリント設定

レイヤー高さ

レイヤー高さ は、各プリント層の厚さを示します。これらの層は、3Dオブジェクトの小さなブロックのようなものです。0.1mmのレイヤー高さは非常に滑らかで詳細な表面を作成し、0.3mmは速度を優先しつつ多少精度が下がります。絵画で例えるなら、小さな筆は細部を描き、大きな筆は広い面を素早く塗るのと同じです。。

プリント速度

プリント速度は、ノズルがどれだけ速く動くかを決めます。複雑なモデルには30～50mm/sなどの低速で滑らかな表面が得られます。一方、200～300mm/sなど高速印刷では時間を短縮できますが、表面品質は劣る可能性があります。多くのプロは、精度と速度のバランスを取るために設定を調整します。。

プリント温度

プリント温度は 3Dプリント用材料 の挙動に直接影響し、プラスチックの溶け方や流れ、定着に関わります。材料ごとの推奨温度範囲は次の通りです：

•  PLA：180～220°C
•  ABS：230～270°C
•  PETG：220～260°C

適切な温度管理により、材料の流れを安定させ、反りを防ぎ、強力な層間接着が実現されます。

壁の厚さ

オブジェクトの強度と耐久性は、壁の厚さに左右されます。通常は0.8～1.2mmで、厚みが増すと耐久性が上がります。設計者は想定される力に基づいて、材料使用量と構造的必要性のバランスをとります。

密着性とサポート：成功するプリントの鍵

ブリム

ブリム（Brim）は、プリントの定着性を高める便利な方法です。モデルの底面から広がる平らなリング状の構造で、接地面を増やして安定性を向上させます。特に接地面が少ない大型モデルに有効です。ブリムは反りを防ぎ、繊細な設計を安定させ、プリント中のズレを抑えます。

スカートはモデルの端の周囲に描かれるが、直接は接触しない領域です。これはプリンターの準備段階で使われ、見た目だけの装飾ではなく、重要な調整ツールです。ノズル内のゴミを除去し、フィラメントの流れを安定させ、ベッドのレベリングが正しく行われているかを確認する役割を果たします。熟練したユーザーにとってスカートは、本印刷前の性能チェックとして欠かせない要素です。

サポート構造

サポート構造は、複雑な形状やオーバーハング部分を安定させるための仮設の足場です。重力に逆らう部位や空中に浮いた形状を支えるため、必要に応じて自動生成されます。ユーザーがスライスソフトを使ってサポートの配置や密度を調整することで、安定性と除去のしやすさを両立させることが可能です。サポート構造により、デジタルで複雑な設計を現実の物理モデルへと変換できるようになりました。

冷却と材料挙動の調整

冷却設定

冷却設定はプリント品質と構造安定性に大きく関わるため、非常に重要です。ノズルから押し出された液状プラスチックは素早く冷却され、変形を防ぎながら寸法精度を保ちます。特に複雑な形状やオーバーハング部分で効果を発揮します。一方、層間接着を強化したい場合はゆっくり冷却することで、モデル全体の強度を高めることもできます。上級機種では素材や形状に応じて冷却速度を細かく調整できます。

現代の冷却システムでは、風の流れを正確に制御するために戦略的に配置されたファンが使われます。たとえば PLA と ABS では冷却の反応が異なるため、個別の方法が必要です。低温冷却は滑らかな表面を作り、ターゲット冷却は反りや熱応力を軽減します。

フィラメント径

3Dプリントにおいて、フィラメントの直径は極めて重要な要素です。一般的には1.75mmまたは2.85mmが使用され、これにより材料の流れや押出精度が大きく左右されます。わずかな差でも品質に大きく影響し、過少押出や材料の浪費の原因になります。

正確な直径管理により、毎回一定量の材料が供給され、設計通りのモデルが正確に作られます。メーカーは、製造過程でのわずかな変化がプリント性能に影響することを理解しており、品質管理を徹底しています。高度なスライスソフトはわずかな直径の変動にも対応でき、安定した仕上がりを実現します。高精度な直径と一貫性を求めるなら、QIDI Tech製フィラメントは工場で乾燥・品質管理され、安定したプリント結果を提供します。

上級設定

充填密度（インフィル密度）

3Dプリントの内部構造は、インフィル密度によって決まります。これは、使用する材料の量とモデルの強度とのバランスを取る設定です。0%〜100%まで調整可能で、10～20%の低密度は軽量な試作モデルに最適、80～100%の高密度は強度が必要な実用部品に適しています。設計者やエンジニアは、部品の用途や重量、材料の効率性を考慮して最適な密度を選びます。

充填パターン（インフィルパターン）

インフィルパターンの種類によって、構造の特性が大きく変わります。ハニカム構造は軽量かつ高強度で、エンジニアリング用途に最適です。グリッドパターンは全体的に均一な支持を提供し、三角形パターンは構造的な安定性を高めます。ユーザーはさまざまな幾何学パターンから選ぶことで、用途に応じた機械的特性を持つモデルを作り出せます。適切なパターンを選ぶことで、シンプルなモデルでも高性能な部品に変わります。

リトラクション（引き戻し設定）

リトラクション設定は、プリント中の材料の流れを制御するための高度な調整です。ノズルの移動中に不要な材料が漏れないように、一時的にフィラメントを後退させます。これにより糸引き（ストリング）を最小限に抑え、美しい仕上がりが実現できます。 高品質なプリントを得るためには、フィラメントの種類に応じたリトラクション距離と速度の微調整が不可欠です。QIDI純正フィラメントを使用する際は、QIDI公式スライサーソフトの利用を推奨します。 他社フィラメントを使用する場合は、プリント前にスライサーのリトラクション設定をキャリブレーションすることをお勧めします。

解像度（レゾリューション）

3Dプリントにおける解像度とは、写真のような画質のことではなく、非常に小さなディテールをどれだけ正確に再現できるかを示します。解像度はレイヤー高さとノズル径に直接関係しています。数値が小さいほど、より精密なプリントが可能になります。 プロ仕様のFDM/FFFプリンターは、0.1mm/100mm という高解像度を実現でき、デジタルデザインを非常に詳細な物理モデルへと変換できます。

3Dプリントスキルを自分の手に！

技術用語を理解すれば、3Dプリントは誰でも扱えるものになります。レイヤー高さからリトラクションまで、すべての設定がデジタルと現実をつなぎます。設定をいろいろ試すことで、品質・強度・仕上がりの違いを自分の目で確認できるようになります。