3Dプリントの糸引きを防ぐ方法

3Dプリントで最もイライラすることの一つは、何時間も待った末にほぼ完璧なモデルをビルドプレートから取り外したとき、細くて糸のようなプラスチックの筋が表面を覆っているのを見つけることです。まるでクモが張り巡らせた巣のように見えるこれらの迷惑な糸は、他の部分が完璧でも見た目を台無しにしてしまいます。この一般的な問題は3Dプリントの糸引き（Stringing）として知られています。

面倒に感じるかもしれませんが、糸引きは非常に解決可能な問題です。ほとんどの場合、特定の設定や条件が原因であり、それらを体系的に確認して調整することで解消できます。本ガイドでは、迅速に対処するためのチェックリストと、3Dプリンタをマスターするための詳細な手順の両方を提供します。

3Dプリントの糸引きとは？

本質的には、3Dプリントの糸引きはノズルがモデル上の二点間を移動している際に、溶けたプラスチックが漏れ出す現象です。この漏れたフィラメントが細い筋状に伸び、冷えて固まることで糸ができます。

モデル上で糸引きの兆候を簡単に見つけることができます：

• プリントの別のパーツ間に細いヒゲのような糸（例：2つのタワー間）
• モデル表面に「クモの巣」状の線
• プリント外側の小さなモヤッとしたアーティファクト

糸引きの簡単チェックリスト

急ぎの場合は、まず以下の4つの主要ポイントを確認してください。

• リトラクション設定を調整：最も重要な修正です。ノズル内の圧力を軽減するために、フィラメントを少し引き戻します。リトラクションタワーテストを印刷して最適な距離と速度を確認してください。
• 印刷温度を下げる：温度が高すぎるとフィラメントが液状化し、糸が出やすくなります。温度タワーを使って素材に最適な最低温度を見つけましょう。
• プリンタの移動速度を上げる：印刷中に移動する速度を上げることで、糸が伸びる時間を短くします。
• フィラメントを乾燥させる：湿ったフィラメントは蒸気となり、他の設定を無効にしてプラスチックを押し出してしまいます。

糸引きを防ぐためのステップバイステップガイド

1. リトラクション設定の最適化（最重要）

リトラクションは、ノズル内の圧力を解放し、移動中のオーズを防ぐ機構です。

重要性：プリントヘッドが新しい位置に移動する前に、エクストルーダモーターがフィラメントをわずかに引き戻します。これにより、空中移動中に溶けたプラスチックが漏れるのを防ぎます。

調整すべき主要設定：

• リトラクション距離：フィラメントをどれだけ引き戻すか（mm単位）
• リトラクション速度：フィラメントをどれだけ速く引き戻すか（mm/s）

最適値の見つけ方：理想の値は、エクストルーダのタイプによって大きく異なります。

行動計画：ThingiverseやPrintablesのリトラクションタワーや専用の糸引きテストモデルを印刷します。スライサのデフォルト設定から開始し、糸が消えるまでリトラクション距離（0.5mm刻み）とリトラクション速度（5mm/s刻み）を調整します。

2. 印刷温度を最適化

ノズル温度はフィラメントの粘度を直接制御します。

重要性：ホットグルーガンを想像してください。温度が高いほど接着剤が垂れやすくなるのと同じで、フィラメントも高温だと液状化し、リトラクション設定が完璧でもノズルから漏れやすくなります。

目標：良好な層接着と部品強度が保たれる、素材ごとの可能な限り低い温度を見つけること。

行動計画：「温度タワー」を印刷し、糸引きが最小で、印刷品質が良好な温度を特定します。わずか5〜10℃下げるだけで大きな改善が見込めます。

3. 移動速度を上げる

移動速度は、フィラメントを押し出さないときにプリントヘッドが動く速さです。

重要性：ノズルが二点間を移動する時間が短ければ、糸が形成される余地が減ります。移動が遅いと重力やノズル圧力で糸ができやすくなります。

目標：可能な限り速くヘッドを移動させ、糸が形成される前に断ち切ること。多くの最新プリンタは150〜200 mm/sの移動速度でも問題ありません。

行動計画：スライサで「移動速度」の設定を見つけ、120 mm/s以下なら上げてみましょう。

4. フィラメントの確認：隠れた原因

設定を調整しても糸が残る場合、素材自体が原因かもしれません。

重要性：多くのフィラメント（特にPETG、TPU、ナイロン）は吸湿性があり、湿った状態でノズルに入ると水が瞬時に蒸気になり、圧力でプラスチックを強制的に押し出します。

結果：この蒸気圧はリトラクション設定を完全に無効化し、絶え間ないオーズやひどい糸引きを引き起こします。

行動計画：フィラメントを乾燥させます。家庭用オーブンも使用可能ですが、リスクがありスプールが変形する可能性があります。最も安全で効果的な方法は、専用のフィラメントドライヤーを使用することです。数時間かけて優しく加熱し、湿気を取り除き、印刷に最適な状態に戻します。

完璧な3Dプリントのための行動計画

糸引きのないクリーンなプリントをマスターすることは、3Dプリントの大きなステップです。解決策は単一の設定ではなく、機械を体系的にチューニングするプロセスです。

行動計画は明確です：まずキャリブレーションモデルでリトラクションを調整し、次に温度タワーで印刷温度を微調整し、最後に吸湿性の高い素材は必ず乾燥させます。これにより、3Dプリンタの性能を完全にコントロールでき、常にクリーンで高品質なモデルを得られます。

リトラクションと押出不足に関するFAQ

Q1. フィラメントを引きすぎる設定が押出不足を引き起こすのはなぜですか？

リトラクションが強すぎる、または速すぎると、溶けたプラスチックがホットエンドの高温部から低温部に吸い戻されます。印刷再開時にフィラメントがノズル先端に到達するまでのタイムラグが生じ、空洞やボリューム不足が発生し、移動中の押出不足を引き起こします。

Q2. スライサで間違ったノズル径を設定すると発生しますか？

はい。0.6mmノズルを使っているのにスライサが0.4mmと認識している場合、ソフトは小さい径での流量を計算するため、実際のノズルからの押出量が不足し、非常に弱い印刷や少ない材料押出につながります。

Q3. ヒートクリープ（Heat Creep）とは何で、押出不足を引き起こすのはなぜですか？

ヒートクリープはホットエンドの冷却不足で発生し、ノズルから上部に熱が伝わる現象です。フィラメントが早く柔らかくなり、熱遮断部で詰まり、摩擦でブロックされます。これにより押出不足が増加し、最終的に全く押出されなくなります。

Q4. プリント開始時は正常だが途中で押出不足になるのはなぜですか？

通常、何か問題が時間とともに悪化しています。フィラメントスプールが巻き込まれて締まる、印刷開始から1時間後のヒートクリープ、またはエクストルーダギアへのプラスチック粉の蓄積により、フィラメントを正しく押せなくなることがあります。

Q5. ボーデン式プリンタでPTFEチューブが押出不足の原因になるのはなぜですか？

フィラメントが往復することで、特に接続部周辺でPTFEチューブ内面に溝が刻まれることがあります。この摩擦によりフィラメントがスムーズに通らなくなり、エクストルーダモーターが十分に押し出せず、継続的な押出不足を引き起こします。