BLTouchとオートベッドレベリングが3Dプリント成功に不可欠な理由

高品質で成功する3Dプリントには、水平なプリントベッドが不可欠です。

水平なベッドは、フィラメント材料がビルド面全体に均一に押し出されることを保証し、品質の高いプリントを可能にします。

自動レベリング機は非接触誘導センサーを使用して効果的に機能します。これは、3Dプリント愛好家の個人スキルに依存する手動ベッドレベリング操作からの顕著な脱却です。

3Dプリンター愛好家とプロは、これらの誘導デバイスを簡単にインストール、設定、操作できると感じています。ただし、非接触誘導センサーは金属プレートプラットフォームでのみ有効です。

BLTouchは導入する価値があるか？

3Dプリンターメーカーは、この特定の課題を克服するためにBLTouchセンサーを導入しました。非金属ベッドでも効果的に機能し、オートレベリングを実現します。

本記事では、BLTouchセンサーとプリントプラットフォームのオートレベリングについて深く掘り下げます。

BLTouchとは？

BLTouchとは、コンシューマー向け3Dプリンター用のオートベッドレベリングセンサーです。 より重要なのは、ベッド表面の傾きを正確に測定できることです。

BLTouchは木材、金属、ガラスなど、あらゆるベッド表面タイプで動作します。また、ベッドレベリングセンサーの市場リーダーです。

BLTouchはホールセンサーを使用して精度を実現します。さらに、センサーがプッシュピンと組み合わさることで、多くのプリントベッドタイプで使用可能になっています。

BLTouchの仕組み

BLTouchの動作はかなり複雑ですが、本質的にはサーボ上のマイクロスイッチとして効果的に機能します。

収納時はプリンターノズルより高い位置にあり、展開時はノズルより低い位置まで下がります。

BLTouchセンサーは小さなソレノイドを使って微小なプローブを射出します。 その後、ホール効果センサーが検知するまで下降します。

その後、収納を繰り返し、プリントベッド上で3Dオブジェクトの造形が完了するまでこの動作を継続します。

特筆すべきは、プリント完了までプリント高さを微調整し続け、補正し続ける点です。

BLTouchが実際に行うこと

BLTouchオートレベリングは、プリントノズルとプラットフォームの距離を微調整で最適化するように設計されています。

ノズルとプリントベッドの最適距離を達成すれば、ベッド密着性が向上し、高品質な3Dプリントが得られます。

特筆すべきは、BLTouchの機能がノズルとプリンターベッドの距離差を検知・補正することにある点です。

光学の原理で動作し、ベッドレベリングプロセスをトリガーすると、センサーがノズルとプリントベッドの距離を計算し、プリントベッドのさまざまな場所をプローブします。

その後、これらのデータをプリンターファームウェアに転送します。ファームウェアはプリントベッドがXY軸に対して正しく調整されているか判断します。

BLTouchの精度は？

BLTouchセンサーが3Dプリンター機能を大幅に改善することは事実ですが、「どの程度正確なのか？」という疑問が残ります。

ある3Dプリンター愛好家がMarlinの「M48 V4」Zプローブ反復テストを行い、磁場を再磁化する前は標準偏差0.425270という結果でした。

再磁化後に同じ機器でテストを繰り返したところ、標準偏差0.007255という低い値が出ました。

BLTouchが正常に動作しているか確認するには？

BLTouchが動作しているか知りたい場合、BLTouch Zプローブをテストする必要があります。まず、コンピューターを接続し、Pronterfaceなどのホストプログラムを使用します。

その後：

• プリンターに電源を接続
• プリンターをコンピューターブラウザーに接続
• M401で展開機能をテスト
• M402で収納機能をテスト
• Zプローブがベッドをトリガーするほど近くに展開されない場合、Duet Web ControlのZプローブ読み取り値がゼロまたはゼロに近いか確認
• Zプローブがトリガー時に連続出力を生成する場合、Zプローブの下に面を置いてアクティブ化
• その後Zプローブ読み取り値を確認。IRプローブでDWC読み取り537、他タイプで1000なら許容範囲

BLTouchファームウェアのインストール方法

BLTouchファームウェアのインストールは複雑に見えますが、ほとんどのユーザーにとって達成可能な作業です。

また、従うすべての配線ガイドラインがファームウェアメーカーの公式情報から直接来ていることを確認してください。異なるファームウェアには異なる配線が必要で、誤った手順に従うとファームウェア設定が破損する恐れがあります。

BLTouchファームウェアをインストールするには：

• まず、マイクロSDカードからすべてのファイルを削除
• バージョンメーカーの公式サイトからBLTouchファームウェアをダウンロード
• 3Dプリンターの電源を切り、電源プラグをソケットから抜く
• プリンターからZ軸エンドストップを外して取り外す
• BLTouchの配線をそれぞれのポートに接続
• 2本組みのワイヤーをZ軸エンドストップポートに挿入
• 3本組みのワイヤーを、マイクロSDカードスロットから離れた3つのスプリングに挿入
• プリントヘッドブラケットのネジを外してBLTouchマウントを取り付け（Thingiverseリンク）
• BLTouchセンサーをマウントにネジ止めし、配線を接続
• BLTouchマイクロSDカードを挿入し、電源ケーブルをプリンターに戻す
• プリンターをオンにし、少し待つ
• 「レベリングメニュー」に行き、「ベッドレベリング」をクリック
• これでBLTouchが使用可能になります

Ender 3Dプリンターをオートベッドレベリングにアップグレードすべきか？

オートベッドレベリング

オートベッドレベリング（ABL）はベッド密着性とプリント品質を向上させます。ベッド表面の複数箇所を測定し、ノズルのすべての動きをプリントベッドの傾きラインに追従させるように決定・調整します。

オートレベリングセンサー

すべての3Dプリンターユーザーは、プリントノズルとビルドプレート（プリントベッド）の距離を維持するプリンターを望みます。しかし、3Dプリント中の継続的な膨張と収縮を考えると、これはかなり困難です。

通常、膨張と収縮によりベッドがアンレベルになり、詰まりやプリントへの傷など、あらゆる3Dプリント問題を引き起こします。

したがって、オートベッドレベリング3Dプリンター機能は、3D愛好家が水平なプリントベッドで3Dオブジェクトをプリントするのを助けます。

より重要なのは、BLTouchセンサーのようなオートレベリングセンサーを導入することで、オートベッドレベリングを実現できる点です。

Ender 3プリンターをオートベッドレベリングでアップグレード

Ender 3プリンター（Amazonでチェック）をオートベッドレベリングでアップグレードすれば、より高品質なプリントが可能です。ただし、アップグレードプロセスは複雑な作業であり、誰にでもできるわけではありません。

Ender 3プリンターには、BLTouchまたはEZABLオートベッドレベリングデバイスを検討できます。両方とも配線、ネジ止め、コンピューター設定ファイルの変更など、いくつかの調整が必要です。

オートベッドレベリングのメリット

• 3Dプリント用ビルド面の調整が容易になり、プリンター全体を再設定する必要がない
• 不均一な加熱やビルドボードの反りがあっても、センサーがプリントヘッドをビルドプラットフォームと平行に動かせるため、高精度なプリント結果が得られる
• Z軸の高さにプリンターを合わせる必要がない
• 3Dプリンター初心者にとって、最も簡単なプリント体験を提供
• オートベッドレベリング機能があれば、すぐにプリントを開始できる

Ender 3でBLTouchを使うには？

Ender 3プリンターでBLTouchを使用できるのは、インストール後のみです。そのため、BLTouchインストールに以下のアイテムが必要です：

• BLTouchデバイス（Amazonでチェック）
• 延長ワイヤー
• ネジとボルト
• マウントブラケット
• BLTouchスペアセンサーステム
• ワイヤージップタイ（Amazonでチェック）

次にBLTouchをインストールすれば、使用可能になります。以下の手順でインストールしてください：

• プラグを抜く
• Z軸リミッターを取り外す
• BLTouchを配線・マウント
• 配線を固定
• コントロールボックスを開ける
• BLTouchをメインボードに配線
• コントロールボックスを閉じる
• Enderのファームウェアを更新
• Z軸位置を変更
• Zオフセットを設定
• プリンターをレベリング
• スライサー設定を更新
• BLTouchセンサーデバイスがインストールされ、Ender 3プリンターで作業可能に

結論

BLTouchセンサーデバイスは、3Dプリンターのオートベッドレベリング機能が効果的に働くことを保証します。 また、3Dプリンターが高精度で正確なプリントを製造するのを助けます。

BLTouchセンサーは、反りオブジェクトによる低品質プリントなど、ほとんどの3Dプリント課題を解消し、優れたプリント体験を提供します。