3D プリント:ノズルの交換頻度は?

3D プリンターを所有すると、多くの追加コストと頭痛の種が発生します。最初に遭遇する問題の 1 つは、ノズルが摩耗し、印刷品質が滑らかで見栄えの良い仕上がりから何かに変わることです。 3 階から落としたようです。

冗談はさておき、ノズルは印刷の品質に大きな影響を与えます。高品質の結果を得るには、定期的なメンテナンスとノズルの交換が必要です。特に真鍮製のノズルを使用している場合は、最も一般的なタイプのノズルです。

これにより、「ノズルはどのくらいの頻度で交換する必要がありますか?」という疑問が生じます。もちろん、その答えは「場合による」ということです。なぜなら、私たちは皆、プリンターの使い方が異なるからです。あなたは週に 1 回 PLA で印刷し、他の誰かは 1 日 12 時間、研磨性の高いフィラメントであるポリカーボネートで印刷するかもしれません。ノズルをはるかに速く劣化させる可能性があり、実際に劣化します。

ここで、硬化鋼などの他の材料で作られたノズルの出番です。

この記事では、3D プリンターのノズルを交換することの重要性、交換が必要かどうかを判断する方法、ノズルが損傷したり摩耗したりする方法、その他に使用できるノズルの種類について説明します。

要するに; ノズルの寿命は、使用するノズルの種類 (真鍮、スチール、ルビーチップ) とプリンターの毎日の稼働時間によって決まります。週に 1 ～ 2 回印刷する場合、真ちゅうのノズルは 3 ～ 6 か月もちますが、プリンターが 24 時間年中無休で稼働している場合は、1 か月ごとに交換する必要があります。ステンレス製および硬化鋼製のノズルは約 1 年間、ルビー製のノズルは数年使用できます。

ノズル交換の重要性

印刷品質は、多くの要因 (全体的なノズルの状態、水平になったプリントベッドなど) によって時間の経過とともに影響を受ける可能性があります。プリンターのノズルのパフォーマンスと作業時間を追跡することで、ノズルを変更する時期かどうかを判断できます。問題が発生する前にノズルを取り外します。

ノズルは単純な使用で時間の経過とともに劣化しますが、これは完全に正常です。ただし、使用するフィラメントのタイプはノズルの寿命に大きな影響を与えます。PLA などの非研磨材は、非常に研磨性の高いフィラメントタイプ (ただし、最も強力なフィラメントであるため、利点があります)。

ノズルが劣化し始めた場合、摩耗したノズルは想定どおりにフィラメントを印刷できないため、印刷品質が同じ経路をたどることに気付くでしょう (ノズルを検出してテストする方法については、後で詳しく説明します)。 ).

ノズルだけでなく、印刷品質に影響を与える変数は他にもたくさんあります。良い例はプリントベッドのレベルです。設定を誤ると、大変なことになります。

一貫した印刷品質を維持するには、印刷品質に影響を与える可能性のあるさまざまな変数がすべて揃っていることを確認することが重要であり、ノズルの「健全性」を追跡することが重要です。

消耗したノズルを使用した印刷の潜在的な問題

押し出されたプラスチックの流動性と直径が何らかの方法で変更されると、印刷品質が低下します。ノズルが摩耗すればするほど、ノズルの目詰まりだけでなく、押し出されたフィラメントの直径が突然変化する可能性があるため、期待できる品質が低下します。

ノズルの目詰まりは大きな懸念事項です。これは、高温にさらされることによる磨耗や、フィラメントの種類、ノズル内で研磨剤として作用するカーボンの蓄積が原因で発生します。ノズルの内側にできた溝がノズルの直径を徐々に大きくし、目詰まりが発生する可能性があります。

さらに、フィラメントロールに付着したほこりや汚れがノズルのホットエンド内で燃焼し、これによりカーボンが蓄積され、一部の領域で押し出しの直径が狭くなり、必然的に目詰まりを引き起こし、印刷品質に影響を与えます。

磨耗したノズルは、ノズルの機能の変化により、Z 座標に影響を与えます。原則として、Z 高さはノズルの直径より高くしてはならず、ノズルの直径の 4 分の 1 より低くしてはなりません。

印刷品質は、正しい Z 高さ、ホットエンドでの正しい溶融温度、水平な印刷ベッド、加熱ベッドを使用している場合の正しいベッド温度、滑らかで正しい直径の押し出し、および印刷速度などの他の変数に依存します。

これらすべての要因により、途切れることのない層ごとの成功が可能になります。ノズルが摩耗していると、印刷が複雑になるか、完全に失敗します。

ノズルが摩耗しているかどうかを知る方法

有用な考慮事項は、新しいノズルで印刷された同じフィラメントの印刷品質サンプルを手元に置くことです。摩耗したノズルの結果とサンプルプリントを比較するだけです。

これにより、品質の違いがわかりますが、2 つのテストを同時に実行するのが理想的です。1 つ目は摩耗したノズルを使用し、2 つ目は新しい交換用ノズルを使用して、2 つを視覚的に比較します。

別のテストは、押し出しテストを行うことです :摩耗したノズルから短いスパゲッティの長さを押し出し、新しいノズルで繰り返します。押し出されたプラスチックは直線を形成する必要がありますが、カールしたりねじれたりする場合は、古いノズルに問題があることがわかっているので、交換することをお勧めします.

バーニアを使用して 2 つのサンプルの直径を測定することもできます。たとえば、0.4 mm のノズルが 0.5 mm の直径に増加した場合に違いがある場合、ノズルが摩耗していて交換が必要であることがわかります。

ノズルの劣化が最も発生する場所であるため、ノズルの内部の摩耗をチェックすることも重要です。内部の劣化により、押し出しムラや目詰まりが発生し、印刷品質に影響を与えます。

別のテストとして、ノズルの先端の形状を確認することもできます。先端が丸くなっている場合は、すぐに交換する必要があります。ノズルの先端は鋭利で、切り傷、欠け、または蓄積された物質があってはなりません。

ノズルの損傷や摩耗

3D プリンターの価格を競争力のあるレベルまで下げるために、より安価なノズルが取り付けられています。新しいプリンタの標準ノズルタイプは真鍮です。これはかなり柔らかい金属であり、あまり印刷しないと損傷しやすい傾向があります。

ただし、真鍮ノズルは 3D プリントに最適な熱特性を備えています。 3D プリントに最適な一貫したベースで熱を伝導および保持します。

硬く研磨性の高い素材での印刷 ナイロン、ポリカーボネート、炭素繊維、複合フィラメント、および一部のブランドの暗闇で光るフィラメントなどは、古き良き PLA で印刷した場合よりもノズルに多くのストレスを与え、すぐに消耗します。

これにより、ノズルの寿命が大幅に短縮されます。これを改善するには、より硬く強い材料で作られたノズルにアップグレードする必要があります。

印刷がベッドに近すぎる その結果、いくつかの意図しない結果が生じます:ノズルがベッドの表面を引きずり、ベッドとノズルの両方に損傷を与える可能性があります。これは、ノズルの交換は簡単であるため、起こりたくないことですが、次のようにベッドを交換する必要がある場合があります。

真鍮ノズルの寿命は、PLA、ABS、PETG などのフィラメントに貼り付けることで延長できます。フィラメントは滑らかで、ノズルの内部への損傷を最小限に抑えます。基本的に、真鍮ノズルの寿命を延ばしたい場合は、ポリカーボネートのような研磨フィラメントを避けてください。

ステンレス鋼、硬化鋼、または先端がルビーのノズルにアップグレード

研磨フィラメントタイプで印刷する場合、または食品に安全なアイテムを印刷する場合は、ステンレス鋼のノズルを使用するとうまくいきます.ステンレス鋼は真ちゅうよりもはるかに硬く、真ちゅうのノズルよりもはるかに長い間、研磨材が通過することに耐えます。

先端がルビーのノズルは、ノズルのロールスロイスであり、ステンレス鋼や硬化鋼よりも長持ちしながら、あらゆるタイプのフィラメントで優れた結果をもたらします。

非研磨フィラメントの場合、真鍮が依然として最適なノズルタイプです。ただし、研磨材の場合、ノズルの交換頻度を減らしたい場合はステンレス鋼が適していますが、最終的な選択肢は硬化鋼です。

硬化スチールノズルは熱伝導性が低く、加熱が遅く、収縮や冷却に対する反応が悪いため、目詰まりの発生率が高くなる可能性がありますが、耐久性ははるかに高くなります。これを避けるには、温度設定を調整する必要があります。

ステンレス鋼と硬化鋼の主な利点は、フィラメントがノズルの外側にあまりくっつかないことと、クリーニングがはるかに簡単なことです。

使用するフィラメントに応じてノズルを選択する必要があると言っても過言ではありません。PLA で印刷するか、PETG で印刷するか?真鍮製のものを使用。ポリカーボネートで印刷？スチール製のものを使用することを検討してください。

プリント量とフィラメントの種類にもよりますが、硬化鋼のノズルは 1 年以上持続しますが、真鍮のノズルは数週間から数か月持続します。先端がルビーのノズルは数年は問題なく使用できますが、従来のノズルよりも高価です。

どのくらいの頻度でノズルを交換する必要がありますか?

全体的な耐久性に関連する変数が多すぎるため、ノズルには特定の寿命はありません。

最も稼働時間の短いノズルは真鍮製ノズルです。ここでも、ノズルの製造に使用される真鍮の品質に注目する必要があります。このため、時間/使用制限を割り当てるのは不公平であり、ノズルの変化を監視し、印刷品質から得られる事実に基づいて決定することをお勧めします.

真鍮のノズル

真鍮ノズルは、そのコストと熱伝導特性により、最も広く使用されているノズルです。それらは PLA、ABS、PETG など愛好家に適した滑らかなフィラメントタイプに完全に適しており、ABS と PETG はより高い溶融温度を必要としますが、それでも真鍮が快適に対処できる温度の範囲内です。

一般的に、ブロンズ製のノズルは週に 1 ～ 2 回使用すると 3 ～ 6 か月使用できます。 1 日 1 回の使用 (ほぼ毎日の印刷) では、4 週間またはそれ以下しか持続しません。

ステンレス、硬化鋼、ルビーノズル

ステンレス鋼は特に食品に安全な医療グレードの印刷に使用され、真鍮よりも長持ちしますが、これも印刷量とフィラメントの種類によって異なります。

硬化鋼のノズルは、真鍮やステンレス鋼のノズルよりもはるかに長持ちし、通常、大量の印刷で 1 年ほど使用できます。研磨性のある素材を使用した印刷には、このノズルを最もお勧めします。

ルビーチップノズルは通常、真鍮の本体を持ち、真鍮の本体が熱を伝導して調整する間、チップは何年も持ちます。これは基本的に、すべてのノズルタイプの中で、ルビーチップのノズルが最も長い寿命を持っていることを意味します。

ただし、先端がルビーのノズルは、真ちゅう製のノズルと比較すると、価格帯の反対側にありますが、価格に見合うだけの価値があるというのが一般的なコンセンサスです。

Olsson 高温ルビー先端ノズルは、500 ℃ もの高い印刷温度に達することができ、本体は硬化鋼と銅でできており、優れた熱伝導率を提供します。硬化鋼の内部のざらつきをなくすために、硝酸クロムでコーティングされており、フィラメントが表面に付着するのを防ぎます。

ルビーの先端は完璧な押し出しを実現し、硬化鋼と組み合わせると、内部の損傷を最小限に抑えます。この組み合わせは、すべてのプリンターノズルの中で最長の寿命を提供し、この標準へのアップグレードは大量印刷に最適です。