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# 反り
部品の反りは、使用している材料や機械を理解していないなら、ほぼ避けられません。反りとは、冷却ムラやベッドへの密着不良によって、角や印刷物全体が上向きにカールしてしまう現象です。
皆さんにはぜひ「[材料科学](/polymaker-wiki/polymaker-wiki-ja/nohinto/material-science.md)」ページを確認して、なぜ反りが起きているのかを把握してください。そうすれば、このページを読まなくても問題の診断と解決に役立つかもしれません。
### **「**[**ビルドプレートに付着しないパーツ**](/polymaker-wiki/polymaker-wiki-ja/nohinto/common-printing-issues/print-not-sticking-to-build-plate.md)**」ページ**
反りの問題を直そうとする前に、まずこのページを完全に理解する必要があります。印刷物の一部、または全体がビルドプレートから遠すぎる、あるいは正しく密着していないと、反りが起こる確率は指数関数的に高くなります。
これは比較的理解しやすいはずです。ノズルがビルドプレートから離れれば離れるほど、関与するベッドへの密着が弱くなり、印刷の後半で反り上がる可能性が高くなるからです。
ABSのように収縮率と内部応力が高い材料では、ブリムが必要になります。円形でない大きなABSプリントでは、周囲温度を約45°Cに保てない場合、ABSスラリーが必要です。
### **使用している材料を理解し、必要なら代替品を使う**
PLAのような材料を使っている場合、反りの問題が起こることはほとんどありません。PLAは収縮率が低く、内部応力も小さいからです（ただし、これをより詳しく理解するには、「[材料科学](/polymaker-wiki/polymaker-wiki-ja/nohinto/material-science.md)」ページを参照してください）。非常に大きく高密度なPLA部品では、加熱式ビルドプレートとブリムを使うべきですが、水平なビルドプレート上でPLAが反ることは非常にまれです。
ABSはまったく別の話です。これは非晶質の熱可塑性樹脂で、押し出し時に大きな内部応力を持ちます。さらにABSはガラス転移温度が高いため、ビルドプレートにもより高い温度が必要になり、ベッドと周囲空気の温度差も大きくなります。
ABSは価格と機能性に優れていますが、この要因のせいで、あなたの機械では反りなしに特定の部品を造形できないかもしれません。だからこそ、プリントで求めている要素や特性を理解し、代替材料を使えるかどうかを把握することが重要です。
機械的性能と手頃さが必要だが、アセトン蒸気仕上げや高いガラス転移温度は気にしないという場合、以前はPETGを試すことを勧めていました。現在はPolymakerの新しいPLAラインアップがあるため、Polymax PLAまたはPLA Proを確認することをおすすめします。これらはどちらも非常に高い機械特性を持ち、耐熱性が問題でない限り、ABSを使う必要を置き換えられます。
ガラス転移温度が高くない特定のナイロン材料でも、反りが起こる可能性は依然として高いです。これは、それらが半結晶性で、配向しているとき（室温）の方が、乱れているとき（押し出された状態）よりも占有する空間が少ない構造を持つからです。ナイロンは実質的にプリンターベッド上で結晶化しており、それが反りの原因になります。とはいえ、当社が提供するナイロンにはWarp Free技術を実装しているため、この問題は起こらないはずです。詳細は「[材料科学](/polymaker-wiki/polymaker-wiki-ja/nohinto/material-science.md)」ページ。
ポリカーボネートおよびポリカーボネートブレンドについては、適切なベッドへの密着を得るために、MagigooのPC製品を使うのが最適です。
### **印刷速度を遅くし、印刷温度を上げる**
これはすべての材料に当てはまるわけではありませんが、ABSやASAでは、押し出し速度を遅くし、温度を高めることで反りの問題を軽減できます。私たちの「[材料科学](/polymaker-wiki/polymaker-wiki-ja/nohinto/material-science.md)」ページで説明しているように、ゆっくり印刷すると材料が応力を解放する時間が長くなります。つまり、押し出し速度を下げれば反りの問題は軽減されます。
押し出し温度でも同じことが言えます。押し出し温度を上げると、材料内部の動きが増えます。動きが増え、応力を解放する時間が長くなれば、反りは減ります。ABSを使う際は、できるだけ遅く印刷し、印刷温度を250〜260°C程度まで上げると、これらの内部応力を減らし、結果として反りを抑えるのに役立ちます。
### **密閉環境で印刷する**
加熱式ビルドプレート上で部品を印刷していると、周囲温度が不均一な環境で自動的に作業していることになります。室温が約30°Cで、加熱式ビルドプレートが110°Cの場合、ビルドプレートに近い部品では急激な温度変化が起こります。内部応力が反りの最大の原因かもしれませんが、この極端な温度差も反りの問題を引き起こします。
密閉型の機械で印刷すると、ビルドプレートから出る熱がこもるため、周囲の空気を少し高温に保つことができます。つまり周囲の空気はABSのガラス転移温度により近づき、材料の動きが増えて応力を解放する時間も長くなります。ABSまたはASAを印刷する場合は、周囲温度を少なくとも50°Cにすることをおすすめします。
完全密閉型、または半密閉型のプリンターを購入することもできます。予算が許すなら、これはかなり優れた選択です。レーザーカットしたアクリル板といくつかの印刷部品でDIYのエンクロージャーを作ることもできます。あるいは、誰かが手順を公開している別の自作例をオンラインで見つけることもできます。
密閉型の機械で反りやすい部品を印刷する場合は、ベッドを5〜10分ほど印刷温度で保持して、周囲の空気を暖めるとよいでしょう。ABSの適切な周囲温度は50°C、理想的には65°Cまでです。ただし、PLAはそのような環境では、ちょうどガラス転移温度付近、またはそれ以上になるため、当然ながら印刷したくありません。
周囲の空気温度をここまで上げると、多くの問題が発生する可能性があります。ステッピングモーターやその他の電子部品が過熱し、プリンターの不具合を引き起こすことがあります。だからこそ、できれば電源と基板は密閉区画の外に置き、十分なヒートシンクを全体に配置し、熱くなりすぎるものには常時ファンを当てる必要があります。
それでも問題が起こることはあります。周囲の空気を60°C以上にする前に、基本的な熱力学と機械工学を理解しておいてください。
### **ビルドプレートが印刷中に熱を失っていないことを確認する**
基板が過熱していたり、加熱式ビルドプレートとの接続に問題があったりすると、印刷中に温度が下がることがあります。印刷の最初だけ見て、終わったころに戻ってくるような場合、反った部品ができて初めて、この現象に気づくかもしれません。
### **層の剥離**
この失敗を「反り」とは考えないかもしれませんが、発生原因のほとんどは同じです。だからこそ、「[弱い層間密着](/polymaker-wiki/polymaker-wiki-ja/nohinto/common-printing-issues/poor-layer-adhesion.md)」のページをお読みください。
ABSスラリーを使うなどしてベッドへの密着が非常に強くても、大きな部品を開放環境で印刷すると、反りの代わりに層間剥離が起こることがあります。
層間剥離とは、層間密着の対策をすべて取っていても、2つの層が互いに分離してしまうことです。これは前述したのと同じ温度勾配と内部応力が原因ですが、下層がビルドプレートに非常によく付着している場合に起こります。
印刷物の底面が上向きにカールして全体を引き連れるのではなく、収縮や内部応力の限界点が層間密着になるのです。
もしこれが起きているなら、スライサーの設定を確認するか、使用している環境や材料を大幅に変える必要があります。
私たちが層間剥離を経験したのは、周囲温度がかなり低い状態での非常に大きなPLAプリントだけでしたが、高いABSプリントで密閉環境がない場合には避けられないこともあります。
この層間剥離を防ぐために、設定を調整できます。部品の内部が高密度であるほど起こりやすくなるので、インフィルを減らし、シェル壁を少し増やして印刷してみてください。ゆっくり、そして高温で印刷することで、材料が応力を解放する速度を落とし、動きも増やせます。ノズル径を大きくすると、層間の絡み合いを増やすのに役立ちます。ただし最も重要なのは、周囲温度を高く保つエンクロージャーです。
### **当社のWarp-Free™技術：**
この技術は、PolymakerのPolyMide™ファミリー（ナイロン系材料）で使用されています。反りの問題とその潜在的な根本原因については、すでにこのページで多く学びました。この技術は、反りの根本原因の一つである結晶化を解決します。
実際、ナイロンは反りやすい挙動のために印刷が難しいことで知られています。印刷時には、各層内で結晶が急速に形成されることで大きな内部応力が生じ、部品の変形につながります。
Polymakerのテクノロジーは、この応力を低減するだけでなく、部品の機械的特性も向上させます。このテクノロジーはポリマーの結晶化速度を遅らせることで、印刷時に各層内で小さな結晶が急速に形成されるのを防ぎます。その代わり、結晶が形成される前に複数の層を印刷する時間を確保することで、層をまたいでポリマーがゆっくりと大きな結晶を形成できるようにします。こうした層をまたぐ結晶は、層間接着も大幅に向上させます。これが、Polymakerが印刷後の部品のアニーリングを推奨する理由でもあります。アニーリングにより部品は最高レベルの結晶化度に達し、最良の熱的・機械的特性が得られます。
## **反りを減らす方法のまとめ**
* 「[材料科学](/polymaker-wiki/polymaker-wiki-ja/nohinto/material-science.md)」ページを先に読んでください。反りが実際に起きる理由の理解に役立ちます。
* 印刷を始めるときは、ベッドが水平であることと、Z高さが正しいことを確認してください。
* お好みのベッドへの密着方法を使ってください。私たちはMagigooシリーズかVision Miner Nano Polymerシリーズのベッド密着剤がとても気に入っています。
* ゆっくり高温で印刷して、材料が応力を解放する時間を長くし、材料内部の動きを増やしてください。
* ブリムを付けて印刷してください。
* 使用している材料に適した印刷設定を把握してください。
* 同様の用途で、収縮率と内部応力が低い材料を試してください（Polymax PLA、PLA Pro、PETG、CFR-ABS、PolyMide CoPA など）。
* 密閉型の3Dプリンターを使うか、機械用のエンクロージャーを自作してください。ただし、部品が過熱する可能性は理解しておいてください。
* ビルドプレートが印刷中ずっと温度を維持していることを確認してください。
* 層間剥離は、ベッドへの密着が良好な背の高い部品で起こります。この問題を解決するには、部品の密度を下げるか、密閉環境で印刷するか、別の材料を使う必要があります。
* 層の絡み合いを増やすために、より大口径のノズルで印刷してください。\
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