【3Dプリンター】プリント品質の改善〜底面荒れ対策と再モデリング

前回、BambuLab a1 miniを使ってマルチカラープリントにより、綺麗なプリントに成功したのですが、底面に関しては荒れてしまっており、改善が必要でした。

今回は、3Dプリントの設定やモデルを見直し、プリント精度向上のために、いくつか改善を試みました。

3Dモデルの変更

しろくまモデルの下半分は、なだらかな曲面を描いており、3Dプリントしにくい形になっていました。

このような球の下半分のようにせり出した形（オーバーハング）は、下側に支えがないため、3Dプリントが失敗しやすい形となります。なだらかにすると難しくなるので、底面がぺたっとつくような形に変更します。

底面を円形にして、それと本体部分をなめらかに繋ぐようにします。

Bridge Edgeで本体のエッジと底面のエッジを繋ぎます。

それぞれG2の曲線として繋ぎました。Bridge以外でG2で繋ごうとすると、補助線を引く必要がある（の方法しか知らない）ので、この方法が簡単かと思いました。

あとはこの曲線をもとに、XNurbsで曲面を作成します。

滑らかに繋がってるかチェック

エクスポート時のDensityを大きくする

前回までobjファイルの出力時のDensity0.7程度に設定していましたが、0.9~1.0くらいの値を指定した方が仕上がりが綺麗になったため、より高い数値を指定するようにしました。

Bambu Studioに取り込んだ図。

前より少しなめらかになりました。

サポート材の追加

Bambu Studioではデフォルトでサポートが有効になっていませんでした。
そのため、左のサイドバーからサポートを有効化します。

先に結論を書くと、今回の対応ではサポートの有効化が一番大きな改善がありました。（そりゃそうですよね・・・）

可変積層ピッチの指定

こちらの記事を参考にさせていただいたところ、オーバーハング対策として、積層ピッチの間隔を厚くする、という方法があるようです。

Bambu Studioでは可変積層ピッチを使って、高さによって異なる積層ピッチ指定できるので、そちらで底面ほど厚い、最上部は細い積層ピッチを指定するようにします。

あまり細くすると、かなりプリント時間が伸びてしまうようだったので、今回は必要と思われる箇所のみ変更するようにしました。

耳が綺麗にプリントされるように、上の方は細かくしました。

耳の途中で積層ピッチが変わってしまうの頭頂部は変えてなかったですが、頭頂部も対応するとより改善されそうです。

繋ぎ目（シーム）のコントロール

3Dプリンタは、各層の開始点や終点にシームが発生します。

こちらが多少気になることがありました。そこで、耳周りや側面など、目立ちにくい箇所へシーム位置を指定し、外観上の品質を向上させます。

今回のモデルでは、耳の後ろにシームが入っていました。

「繋ぎ目ペイント」で、耳の周りを回り込むように指定し、できるだけ目立たないようにします。背中下部にも少しシームがあるので、これはサイドに移動します。

目立ちにくい位置に移動することができました。

3Dプリント結果と課題

今回何度か設定を変えてプリントしてみました。
引きで並べて見ると、そんなに変わらないので、ズームして見てみます。

これはシームがある場合と指定した場合です。指定しない場合は左のように目立つ位置にシームが来てしまうことがありました。

耳を回り込むように、多少目立ちにくい部分移動することができています。

こちらは、Densityが0.7 (おそらく）と0.9を指定した場合の違いです。プリント前のプレビューでも分かるのですが、左はうっすら線を感じます。右は綺麗にプリントされています。

こちらは積層ピッチの違いの比較です。積層ピットを変更後は細かくなってる分、耳の頂点部分が綺麗になっていることがわかります。

上記の設定変更により、全体的な品質は悪くない仕上がりとなりました。

しかし、肝心の底面部については改善したものの、満足いくほどの改善とはなりませんでした。

サポート材がなかった頃よりはかなりマシになっていますが、積層ピッチを変えても、今回はそこまで大きく改善しませんでした。

個人的にはこの底面部分は手乗りさせる上では十分に綺麗に仕上げたい気持ちです。

今後の方針

まだオーバーハング対策としてやれることも、いくつかありそうですが、今回のモデルでは、底面と上部分を分割して、それぞれで3Dプリントしてしまうことにしようと思います。この方法を取ると、今回底面を平たい円形にしてましたが、球形にすることができそうです。

今回は単なるフィギュアを作っており、中に何も入れるわけではないですが、最終的には中に電子部品を入れるための空間を作る予定です。そのため、どこかで分割できるようにする必要があります。

底面部分を反転させてプリントすれば、オーバーハングはなくなり、荒れの問題はなくなるはずなので、次回はモデルを上下に分割し、後から接着させる方法を検証してみようと思います。