3Dプリンターから騒音がする？原因と対策を知ろう

執筆：Waylinl

2024年03月30日

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Is Your 3D Printer Noisy? Find Out Why and How to Fix It

3Dプリンティングは、複雑なデザインやカスタムパーツを迅速に製造できるようになり、オブジェクトの作成方法を大きく変えました。しかし、多くの3Dプリンターユーザーが直面する共通の問題が騒音です。ステッピングモーターの回転音、冷却ファンのブーンという音、プリンター本体の振動など、騒音は大きな気を散らすだけでなく、ストレスの原因にもなり得ます。このブログ記事では、3Dプリンターの騒音の主な原因を解説し、騒音を軽減するための実用的な解決策をご紹介します。これらのヒントに従えば、騒音を抑えながら、より快適で生産性の高い3Dプリンティング体験を実現できます。

3Dプリンターが騒音を発生する仕組み

3Dプリンターの騒音問題に効果的に対処するには、これらの機械の仕組みと、どの部品が騒音発生に寄与しているかを理解することが大切です。3Dプリンターは、プリントヘッドを動かし、精密で複雑な一連の動作でプラットフォームを構築することでオブジェクトを作成します。これらの動作はステッピングモーターによって駆動されますが、これが大きな騒音源となる可能性があります。さらに、プリントヘッドやその他の部品の温度を制御するために冷却ファンが使用されているため、全体的な騒音レベルが上昇する可能性があります。プリントヘッドがビルドプレート上を移動したり、ビルドプラットフォームが上下に動いたりする機械的な動作は、特に部品が緩んでいたり摩耗していたりすると、さらに騒音を増大させる可能性があります。

3Dプリンターの主なノイズ源とその解決方法

3D プリンターの最も一般的なノイズ源と、それぞれの解決方法を見てみましょう。

ステッピングモーター

ステッピングモーターはプリントヘッドを動かし、プラットフォームを正確に構築します。電磁コイルのオン/オフを高速に切り替えることで動作するため、独特のキーンという音やハミング音が発生することがあります。ノイズレベルはモーターの品質と設計、そして電流設定によって異なります。

ステッピングモーターのノイズを低減するには、電流設定を調整します。電流を下げるとノイズは低減しますが、設定値が低すぎると印刷品質に影響が出る可能性があるため、注意が必要です。また、ステッピングモーターダンパーを使用する方法もあります。ダンパーは、モーターとプリンターフレームの間に挟み込むゴムまたはシリコン製の小さな部品で、振動を吸収してノイズを低減します。最近のプリンターの中には、高度な技術を用いてノイズを最小限に抑える静音ステッピングモータードライバーを搭載しているものもあります。

冷却ファン

冷却ファンはプリントヘッドやその他の部品を適切な温度に保ちますが、全体的な騒音を増加させることもあります。ファンの騒音を低減するには、標準装備のファンを、静かに動作しながらも効果的な冷却効果を発揮するように設計された、より静音性の高いアフターマーケットファンに交換することができます。一部のプリンターでは、ファームウェアやスライサーソフトウェアを使用してファン速度を調整することもできます。速度を下げると騒音は軽減されますが、冷却性能に影響する可能性があります。別の方法としては、気流をより効率的に誘導し、乱流と騒音を低減する、適切に設計されたファンシュラウドやダクトを使用することです。

振動

プリンターの動きによる振動は、特にプリンターが安定していない場合は、騒音を悪化させる可能性があります。振動音を最小限に抑えるには、プリンターをしっかりとした水平な場所に設置してください。また、防振パッドや専用のプリンター台を使用することで、振動をさらに軽減することもできます。ガタガタ音や振動音の原因となるネジやボルトなどの部品が緩んでいないか定期的に確認し、必要に応じて締め付けてください。プリンターのフレームや筐体にフォームやゴムシートなどの振動抑制材を貼り付けることも、振動を吸収し、騒音を低減するのに役立ちます。

3Dプリンターの騒音の原因となる機械的な問題

既に説明した一般的な騒音源に加えて、機械的な問題によっても3Dプリンターの騒音が大きくなることがあります。主な原因は、部品の緩みと部品の摩耗です。

ルーズパーツ

3Dプリンターは、振動や日常的な使用により、時間の経過とともに様々な部品が緩んでしまうことがあります。緩んだ部品は、ガタガタ音、カチカチ音、その他の不要なノイズの原因となります。この問題を解決するには、プリンターのネジ、ボルト、その他の固定具に緩みがないか定期的に点検し、必要に応じて締め直してしっかりと固定してください。また、ベルトやプーリーの緩みも確認してください。これらもノイズの原因となる場合があります。必要に応じてベルトの張力を調整し、プーリーがしっかりと固定されていることを確認してください。

摩耗した部品

3Dプリンターが古くなると、一部の部品が摩耗し、騒音が増加したり、印刷品質に影響が出る可能性があります。摩耗しやすい部品には、以下のようなものがあります。

リニアベアリング：これらのベアリングは、プリントヘッドとビルドプラットフォームのスムーズな動きを可能にします。摩耗すると、擦れ音やガタガタ音が発生することがあります。リニアベアリングは定期的に点検し、必要に応じて交換してください。

ベルト：ベルトは時間の経過とともに伸びたり、擦り切れたり、歯が摩耗したりして、ノイズや印刷品質の低下を引き起こすことがあります。ベルトの摩耗の兆候を確認し、必要に応じて交換してください。

ファン：冷却ファンは埃や汚れがたまると、騒音が発生したり、動作しなくなったりすることがあります。ファンは定期的に清掃し、騒音がひどくなったり、完全に動作しなくなった場合は交換してください。

3Dプリンターのノイズを低減するためのキャリブレーションとメンテナンスのヒント

3Dプリンターを定期的にキャリブレーションとメンテナンスを行うことで、ノイズの問題を予防・軽減することができます。以下に、覚えておくべき重要なヒントをいくつかご紹介します。

可動部品への潤滑：リニアロッド、リードスクリュー、その他の可動部品に適切な潤滑油を塗布することで、摩擦と騒音を軽減できます。3Dプリンター専用の高品質で軽量な潤滑油を使用し、埃や汚れが付着しないように少量ずつ塗布してください。

定期メンテナンスを実施する：プリンターを良好な状態に保つために、定期的なメンテナンススケジュールを作成してください。これには、プリントベッド、ノズル、エクストルーダーギアのクリーニング、緩んだ部品や摩耗した部品のチェックなどの作業が含まれます。

プリンターを定期的にキャリブレーションしましょう。 適切なキャリブレーションを行うことで、プリンターは最適な状態で動作し、ノイズの原因となる問題の発生リスクを軽減できます。プリンターのベルト張力、ベッドのレベリング、その他のキャリブレーション設定を定期的に確認し、調整してください。詳細はプリンターのマニュアルをご覧ください。

これらの簡単なヒントに従うことで、 3Dプリンターをスムーズかつ静かに動作させることができます。可動部品への潤滑油の塗布、定期的なメンテナンス、そしてプリンターの定期的なキャリブレーションは、騒音問題の予防と軽減に大きく貢献します。

3Dプリンターを静かにするためのアップグレードと変更

一般的な騒音源を修理し、プリンターをメンテナンスしてもまだ騒音が大きすぎる場合は、静かにするための次のアップグレードを検討してください。

静音ステッピングドライバ：静音ステッピングドライバにアップグレードすると、プリンターのモーターの騒音を大幅に低減できます。プリンターが静音化に対応している場合は、静音化への投資として有効です。
筐体：プリンターを専用の筐体に入れることで、温度管理が容易になり、騒音を大幅に低減できます。筐体は購入することも、アクリルや古いキャビネットなどの素材を使って自作することもできます。
防振パッドとダンパー：プリンターの脚の下に防振パッドを置き、モーターとフレームの間にステッピングモーターダンパーを設置すると、振動を吸収し、騒音を最小限に抑えることができます。これらの簡単で手頃な変更は、全体的な騒音レベルに大きな違いをもたらす可能性があります。

プリンターを専用の筐体に入れると、温度を制御し、騒音を大幅に低減することができます。

専門家の助けを求めるべき時

ご紹介した解決策で多くのノイズ問題を解決できますが、専門家の助けが必要な場合もあります。以下のような症状が現れた場合は、資格を持った技術者またはメーカーのサポートチームにご相談ください。

標準的なトラブルシューティングおよびメンテナンス手順では解決できない継続的なノイズ問題。
印刷品質またはプリンターのパフォーマンスの低下に伴って発生する異音。
プリンター部品の損傷により、自分では修理または交換できないほどの損傷が発生した場合。

専門家のサポートを受ける際は、信頼できるサービスプロバイダーを選ぶか、メーカーに直接連絡してアドバイスを求めてください。彼らは問題の原因を特定し、3Dプリンターを再び静かに、そして効率的に動作させるための具体的な解決策を提案してくれます。

騒音の出る 3D プリントとはお別れしましょう!

3Dプリンターユーザーにとって、騒音は悩みの種です。しかし、騒音の発生源を理解し、適切な対策を講じることで、真正面から取り組むことができます。ステッピングモーターの設定を微調整したり、冷却ファンを交換したり、キャリブレーションを完璧に行ったり、プリンターを常に最高の状態に保つなど、より静かなプリント環境を実現する方法はたくさんあります。これらの騒音問題に対処することで、あなた自身だけでなく周りの人にとっても、より快適な体験を提供できるだけでなく、3Dプリンターを今後何年も夢のように使い続けることができるようになります。さあ、もう騒音に我慢する必要はありません！今すぐこれらのヒントを実践すれば、あっという間に3Dプリントの至福の時間が手に入ります！