3Dプリンターフィードレート完全攻略：最適な速度と精度のための重要知見

3Dプリンターフィードレートは全体的な3Dプリント速度を決定します。プリンターが4軸すべてでどれだけ速く動くかを測定し、フィードレートが高いほど高速プリントを意味します。同様に、プリント速度が速いと精度の低い3Dプリントパーツとプリント時間の延長につながります。フィードレートプリンター設定の調整はプリンターモーター移動速度に影響し、モーター移動速度は他のプリンターパーツの動きにも影響します。3Dプリンターには最適なフィードレートを達成するためにうまく動作しなければならない可動機械部品があります。プリンターフィードレートと他のプリンター動作への影響について詳しく学びましょう。

3Dプリンターフィードレートとは？

3Dプリンターフィードレートは、E軸を含むすべての軸の移動速度を計算するために3Dプリンターが使用する乗数です。フィードレートはすべての4つのステッピングモーター移動に適用され、プリント速度を速めたり遅めたりできます。

3Dプリント速度

プリント速度は、プリンターが単一の3Dプリントオブジェクトを作成するのにかかる時間です。プリンター速度はプリントしたい内容に依存します。テキストや画像のいずれかです。また、プリンタータイプ、インフィルパターンの複雑さ、使用するプラスチックフィラメントにも依存します。これは3Dプリントに影響を与える主要な速度設定です。3Dプリンターモーター速度を決定します。また、プロフェッショナルとホビーストはミリメートル/秒（mm/s）メトリックで測定します。3Dプリンターは3セットのプリンター速度をサポートします：

• 40〜50 mm/s
• 80〜100 mm/s
• 150 mm/s

最適なプリント速度計算のためのトップ10メソッド：

スライサー設定速度を上げる

スライサー設定でプリント速度のバランスを確立する必要があります。速度と品質のバランスが見つかるまで様々な値で実験できます。高速は短いプリント期間を保証しますが、低速は高品質プリントを提供します。

加速度とジャーク設定の調整

ジャーク設定は静止位置からのプリントヘッド移動速度を表します。ホットエンドがスムーズかつ速く動く値に設定すると有益です。逆に、加速度設定はプリントヘッドが最高速度に達する速さを指します。

シンプルなインフィルパターンを使用する

高速プリント用インフィルパターンを選択。よりシンプルなインフィルパターンは高速プリントを可能にし、時間を節約します。ラインインフィルパターンが最適です。シンプルだからです。3Dオブジェクト完成に少ないプリントヘッド移動で済みます。逆に、複雑なインフィルパターンは3Dプリント完了前に多くのプリントヘッド移動を必要とします。シンプルなインフィルパターンでプリント時間を最大4分の1節約できます。

インフィル密度

インフィル密度は3Dモデルの内部充填率です。高いインフィル密度は実体的な3Dプリントパーツを意味し、低いインフィル密度は中空で menos sólido なオブジェクトを意味します。耐久性を要する機能部品には高インフィル密度を使用。しかし、見た目重視なら低インフィル密度で十分で、速度に注力してプリント時間を短縮できます。

シェル/壁厚

シェル/壁厚と3Dプリント密度には相関関係があります。したがって、一方を調整すると他方に直接影響します。良い比率や値設定を得ることで、大規模な内部構造を実現できます。

適応レイヤー設定の調整

Curaスライサーは3Dプリンタースライシングソフトウェアです。スライサーは3Dプリントモデルを層にスライスしてGコードを作成。3Dプリンターはマシン語で書かれたコードからのコマンドに応答します。角度に応じてレイヤー高さを調整可能。それでも驚異的なプリンター速度で時間を大幅に節約できます。

複数オブジェクトを一度にプリント

プリンターベッドスペースで複数の小さなオブジェクトを同時に3Dプリントすることで生産時間を短縮できます。

プリントサポートを削除

3Dプリントサポートを削除すると生産時間が短くなります。3Dモデルを適切に分割・配向することでサポートを削除できます。

大きなプリンターノズルを使用

可能な限り大きなノズルを使用してプリント時間を短縮。ただし、すべての3Dオブジェクトで機能するとは限りません。また、プリント品質を犠牲にします。

レイヤー高さを増やす

レイヤー高さは、プリンターが3Dモデルインフィルをどれだけ速くプリントするかに応答する設定値です。低いレイヤー高さはより良い3Dプリント品質を提供します。しかし、アーティファクトが欲しければレイヤー高さを増やします。

トップとボトム速度の調整

トップとボトム速度は重要な3Dプリント速度設定です。3Dモデルの上部と下部をプリントする速度を指します。速度を下げてサービス品質を向上させます。

リトラクション速度の調整

この設定はリトラクション速度、つまりプラスチックフィラメントを引き戻す速さに応答します。全体的なリトラクション速度と同等です。リトラクション速度を調整するには、設定を50mm/sで開始。フィラメント損傷に気づいたら遅くします。

3Dプリンターフィードレート vs フローレート

3Dフィードレートとフローレートは、3Dプリント界で最も混同され、相互に使用される用語の一部です。フィードレートはX-Y平面上のプリントヘッド移動速度です。一方、フローレートはノズルから押出される材料の体積測度です。ホットエンドが正確にどれだけのプラスチックを押出するかを決定します。また、プリンターはフィードレート乗数値を使用して、すべてのGコード関連プリンター移動の速度を計算します。

3Dプリンターフィードレートとフローレートの違い

フローレートはパーセンテージで与えられる押出乗数で、3Dプリンターが一度に押出するプラスチックの体積を決定します。一方、プリンターフィードレートはパーセンテージで提示されることが多い乗数で、プリンターがすべての軸に沿ったプリント速度を決定するために使用します。また、フローレートは3Dプリントプロセス中のインフィル速度についてです。したがって、プリントの固さを決定します。対照的に、フィードレートは3Dオブジェクトを完成させるためにプリントプロセスがどれだけ速くかかるかに応答します。

フィードレートはプリント速度と同じか？

フィードレートとプリント速度は似ていますが、同じではありません。プリント速度は3Dプリント中のプリントヘッド移動を制御するプリンター設定値です。極めて重要なのは、オブジェクトをどれだけ速くプリントするかを決定することです。つまり、3Dプリンターがモデルのプリントを完了するのにかかる期間や時間の長さを決定します。ほとんどの3Dプリンターの標準プリント時間は5〜8時間です。しかし、モデルサイズ、インフィルパターン、使用3D技術により、大型モデルのプリントには数日かかることがあります。対照的に、フィードレートはプリンターがすべてのGコード関連移動を計算するために使用する乗数値です。すべての軸に沿ったホットエンド移動についてです。

デフォルトフィードレートと最大フィードレート

ほとんどの3Dプリンターは、ノズルサイズ0.40mm使用時にABSフィラメントを13.50mm/sより速くプリントできません。これはこの特定ノズルサイズでABSフィラメントをプリントする際の最大フィードレートです。しかし、メーカーは通常、使用できる様々なデフォルト設定について推奨しています。デフォルトフィードレートはプリンターの多くの機能を制御します。3Dスライサーソフトウェアまたはプリンタードライブでプリンターのデフォルトフィードレートを設定できます。同様に、3Dプリンターコントロールパネルのデフォルト設定モードから直接デフォルトフィードレートを変更できます。同じABSプラスチックフィラメント、同じノズルサイズ、同じ温度値を使用して、固定された最適フィードレートを使用します。しかし、フィラメントタイプ、ノズルサイズ、温度値を変更する場合、最適フィードレート値も変更する必要があります。

Curaでのフィードレートとは？

Curaは3Dプリンター用のオープンソーススライシングアプリケーションです。Ultimaker 3Dプリンターの推奨3Dプリントソフトウェアです。しかし、3Dプリントプロフェッショナルは他メーカーの3Dプリンターでも使用しています。すべての3Dプリンター軸（X、Y、Z、E）は最適な動作のためにフィードレートを要求します。単一軸のみ移動する場合、その軸は軸の最大速度まで制限速度で動きます。ジャーク設定とプリントヘッド加速度が速度を制限します。しかし、複数軸が同時に動く場合、Marlinはリニアモーションに従います。同時に、単一軸移動のようにすべての軸を最大フィードレートで動かすことはありません。そうでなければスムーズなリニアモーションを達成できません。フィードレートは望ましい速度のままですが、移動ペースは遅くなります。

Ender 3でフィードレートを変更するには？

3Dプリントにはプリント速度に関連する設定がいくつかあります。ほとんどのスライサーではプリント速度を使用して他の速度関連設定を計算します。Ender 3のノブを100mm/sに回して、ファームウェア上でフィードレートを最適値に調整します。プリンター改造や異なるプラスチックフィラメントタイプを使用する場合、最適速度に時々変動が生じる傾向があります。それが起きたら、そのプリントセッションの最適値が見つかるまでフィードレート設定をチューニングし実験してください。また、Ender 3で以下の副次的設定調整を行うのが最善です：

フィラメント選択

デフォルトフィードレートを最大フィードレートに変更しても、プリント時間が依然として大幅に短い場合があります。その場合、使用しているフィラメントタイプを確認してください。使用するさまざまなフィラメントタイプに適したフィードレート設定を使用しているか確認してください。例えば、PLAは60mm/sでプリント可能です。

3Dモデルの複雑さ

モデル詳細が3Dプリンターフィードレートを決定します。複雑なインフィルパターンのモデルをプリントする場合、プロセス全体でより遅い速度を使用する必要があります。Ender 3はモーター、ステッパー、ノズル設定で構成されます。したがって、複雑なモデルには40〜50mm/s、シンプルで粗い3Dオブジェクトには70〜80mm/sの標準フィードレートガイドラインを遵守する必要があります。

結論

3Dプリントホビーストとして、プリント生産時間と品質を決定するプリント速度設定構成に精通する必要があります。より重要なのは、適切なプリント速度設定を調整することで、時間を節約しトップレベルの3Dプリントを生成する最適な速度でプリントできることです。