3Dプリンタージャーク設定を理解・最適化してより良いプリントを実現

3Dプリントはトレンディな趣味となり、職業にもなりつつあります。3Dプリントに取り組みたいなら、3Dプリンターの操作方法を学ぶために時間を投資する必要があります。良いことは、3Dプリンターが日々使いやすくなっていることです。

なぜ3Dプリンターがジャークと呼ばれるのか不思議に思うかもしれません。ジャーク設定は、マシンがプリントヘッドに適用する加速度または力の程度を決定します。ジャーク制御を下げると、加速度も下がります。

ゼロのとき、プリンターはまったく動きません。この時点で、プリンターは次のコマンドを待つ以外何もできません。

プリンターのジャーク設定を理解することは、あらゆるプリントジョブを開始する前に不可欠です。

そうでなければ、最初の数回のプリントを台無しにし、プリンターのプリント速度にも影響を与える可能性があります。ここでは、3Dプリンタージャーク設定について知っておくべき基本を紹介します。

ジャーク設定とは？3Dプリントでジャークは何をする？

ジャーク設定（3Dプリンタージャーク加速/減速）

ジャーク設定は多くの3Dプリンターに搭載された、ユーザーがプリンターの加速度をカスタマイズできる機能です。ジャーク値は車のスロットルのように機能します。

数値が高いほど強い加速を示し、低いほど弱い加速を示します。ジャーク値は0（ゼロ）から100パーセントの範囲です。

ゼロは加速も減速もなしを表し、100は完全な加速と減速を表します。

一部のプリンターは、移動中の減速を少なくするために加速度をわずかに調整できます。他は調整を全く提供しません。

ほとんどの3Dプリンターで利用可能なさまざまなジャークと加速設定

• ゼロジャーク

このモードでは、プリンターは移動開始の指示を受けるまで何もしません。移動間で加速も減速もできません。

• スロージャーク

「わずかなジャーク」としても知られ、このモードではプリンターが移動コマンド間で最小速度で動けます。この設定ではデフォルトとの速度差に気づくかもしれません。

• ミディアムジャーク

この設定とスロージャークの違いは、プリンターがより遅く動くという事実以外にはあまり見られないでしょう。平均値のジャークが、望む結果を得るための最良の設定です。

しかし、より精密な移動を求めるなら、このプリント速度に加速設定を変更して高品質プリントを得られます。

• ファストジャーク

ファストジャークでは、プリンターは移動指示間でわずかに加速します。これにより、通常よりプリント時間が短縮されます。必要に応じて移動を遅くでき、適度な品質のプリントが得られます。

• 最大ジャーク

大規模プロジェクト用のような大型プリンターをお持ちの場合、最大値ジャークコントロールを上げることを検討すべきです。

より高いジャーク値では、必要時に素早く停止しながら最大速度でプリンターを動かせ、望む品質も生成できます。

三次元プリンターでジャークは何をする？

ジャーク設定は、プリント品質を向上させ、3Dプリンターのパフォーマンスをチューニングするために加速を微調整する最良の方法の一つです。

例えば、非常に高い精度を必要とするものをプリントしている場合、低いジャーク値を設定する必要があります。

一方、たくさんの曲線を持ち、滑らかに見えるはずのモデルをプリントしている場合、ジャーク値を増やしたくなるでしょう。

3Dプリントを始めたばかりなら、ジャーク設定で遊ばないでください。代わりに、3Dプリンターの使用基本を学ぶことに集中してください。

プリンターの操作に慣れてきたら、設定で実験できます。

ジャーク設定の使い方

さまざまなジャーク設定について学ぶ方法の一つは、オンラインでビデオを見ることです。3Dプリンターでジャーク設定を変更する方法を示す例をいくつか紹介します：

自分の3Dプリンターのジャーク設定を知るには？

現在のジャーク設定を知るには、まず3Dプリンターが電源に接続されていることを確認する必要があります。デバイスマネージャーを開いたら、ユニバーサルシリアルバスコントローラーアイコンをダブルクリックします。

リストをスクロールして、3Dプリンターを表すデバイスに達するまで続けます。Product Nameとラベル付けされたエントリを探します。

それがプリンターの名前で、左ペインの「システムデバイス」見出しの下に表示されます。

右ペインにはプリンター内部のハードウェアコンポーネントに関する情報が表示されます。「MakerBot」のように読まれる3Dプリントソフトウェアのエントリをダブルクリックして開きます。

「プリントソフトウェアセクション」の下で、「Jerk Mode」のような行を探します。ジャークモードがMediumに設定されている場合、プリンターはスロージャーク設定と同じ加速/減速特性を持ちます。

ジャークモードがFastの場合、プリンターは最大ジャーク設定を使用します。

3Dプリンタージャーク加速。ジャーク制御を有効にすべきか？

いいえ。ジャークはプリントプロセス中のプリンターの加速/減速を制御します。 この機能は、ベッドプレートへのフィラメント蓄積によるプリンターの詰まりの可能性を減らすように設計されています。

しかし、ノズル詰まり、低速プリント、不安定なプリントなど、プリンターで他の問題が発生した場合はジャーク制御を無効にすることをお勧めします。

3Dプリンターで加速とジャーク設定を調整するには？

コントロールセンターのプリントパネルメニューにある「プリントメニュー」オプションを選択すると、以下のようなウィンドウが表示されます。そこからいくつかのオプションを選択できます。各選択肢の簡単な説明が続きます。

上段のボタンから、「加速/減速」と書かれたボタンをクリックします。これにより、行いたい調整を入力する別のダイアログボックスが開きます。

例えば、加速設定、減速、または両方を増減できます。または機能を完全にオフにできます。

中段のボタンから、「ジャーク速度」とラベル付けされたものをクリックします。これにより、ジャーク設定を変更する別のダイアログボックスが開きます。

押出機をキャリブレーションするには？

プリント時に一貫した結果が得られず困っている場合、プリントヘッドのキャリブレーションを試みることができます。

プリントヘッドは、新しいプリントジョブを開始するたびにキャリブレーションする必要があります。プリントヘッドのキャリブレーションには、ノズルをビルドプレートの表面で前後に動かすことが含まれます。

キャリブレーション中、プリントヘッドをビルドプレートに垂直に保つことが不可欠です。キャリブレーションプロセスは、プリントベッドが空のときに最もうまく機能します。

プリントヘッドのキャリブレーション手順は以下の通りです：

1. ヒートベッドのみを使用してプリントヘッドをビルドプレート上に配置。プリントヘッドが水平で、ノズルが常にビルドプレートに接触することを確認。
2. XYZ軸移動コントローラーをZ軸に接続。X軸とY軸をゼロに設定。
3. ステッピングモーターを時計回りに回し、LEDインジケーターが点灯するまで。その後反時計回りに回し、LEDインジケーターが消えるまで。
4. このサイクルをさらに3回繰り返す。
5. X軸とY軸をリセット。
6. プリントヘッドがビルドプレートに向かってゆっくり移動。ノズルの先端がビルドプラットフォームに触れたら停止することを確認。
7. プリントヘッドを取り外す。
8. アルコールワイプでプリントヘッドを清掃。
9. 空のホットベッド上にプリントヘッドを配置。プリント開始。
10. プリント品質をチェック。十分でない場合はステップ9を繰り返す。
11. いくつかのテストオブジェクトをプリントし続ける。
12. テストオブジェクトがプリントされたら、プリントヘッドを再度清掃。
13. プリント品質が許容できるまでステップ1〜12を繰り返す。
14. ステップ7で作成されたコードファイルを含むフォルダに「キャリブレーション設定」という名前でファイルを保存。
15. オブジェクトをプリント。
16. プリントヘッド速度とプリント品質を再チェック。
17. プリント品質が期待に応えるまでステップ15と16を繰り返す。

Zウォブルの原因は？

押出機ヘッドの回転がZウォブルを引き起こします。押出機ヘッドがその軸を中心に回転すると、プラスチックフィラメントが伸びます。

プリンターが回転し続けると、伸びは大きくなり続けます。最終的にフィラメントが切れ、プリンターはプリントを停止します。Zウォブルを引き起こす要因はいくつかあります。これらには以下が含まれます：

不正確な押出機回転角度

押出機ヘッドの角度が正しくない場合、プリンターによって作成される材料層の間に隙間が生じます。これらの隙間がグラついた層を作ります。エクステンダーツールを使用して押出機ヘッドを正しい角度に保つのを助けられます。

エクステンダーツールや角度を正しく保つ別の方法を使用しない場合、マシンがより速くプリントできるように押出機ヘッドの回転速度を上げるべきです。

押出機ヘッドが水平でない

レベルは、押出機ヘッドが常に完全に水平であることを保証する特別なツールです。押出機ヘッドが正しくレベリングされていない場合、正しく回転しない可能性があります。

押出機ヘッドのレベリングに問題がある場合、押出機チップが低すぎるためかもしれません。押出機チップを上げて、ベッドプレートより高く位置するようにしてみてください。これにより、押出機ヘッドがベッドプレートに触れなくなるはずです。

Zウォブル制御のヒント

Zウォブルを制御するためにできることがあります。例えば：

押出機ツールを使用して押出機ヘッドを修正状態に保つ

プリンターがプリントしている間、押出機ツールを使用して押出機ヘッドを安定させられます。プリンターを前進させないようにする必要があるとき、押出機ツールを使用してヘッドを元の位置に戻すこともできます。押出機ツールを使用するには、以下の手順に従ってください：

• プリンターを停止
• 押出機ツールを上げてヘッドが下がらないようにする
• 押出機ツールをヘッドにしっかり固定
• 押出機ツールを90度時計回りに回転
• 押出機ツールを下げる
• プリンターをオン
• プリント継続
• 必要に応じてステップ4〜6を繰り返す
• プリント後、再度押出機ツールを上げてヘッドを下げる

結論

結論として、3Dプリンタージャーク加速設定は、与えられたレイヤーをプリントするのに必要な時間量に基づいて、プリンターが押出機ヘッドの動きを加速または減速するためのものです。

設定は軸設定に関する押出機ヘッドの動きにのみ適用されます。元の設定は極端なケースでのみ変更すべきです。認定技術者などの専門家のみが設定を変更することを確認してください。