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Support 実験 ~RepRapper PETG 0.6mmノズル

hana

以前から下に突き出した形状（＝サポート必要）がうまくプリントできずにいました。Yoyomakerさん、麦茶さんのライブ、はるかぜぽぽぽさんのNoteで勉強し、いろいろと試してみたくなりました。すでに作成済みのサポートテスト用のモデルを使って実験をしました。普段、0.4mmノズルを使用していますが、0.6mmノズルを使うと条件が合わない気がしています。ということで、0.6mmノズルを使った時の条件出しをしてみます。これまでは、Addaptive Layer Heightを使ってきたのですが、レイヤの高さが低い時には色が変わったりしますので、静的な評価のためにレイヤ高さは0.35mm固定にしてみます。

目的と試験方法

テストモデルのデザインはこんな感じ。

目的：0.6mmノズルでのPETGサポートの条件だし
実験環境：　3Dプリンタ　Prusa Mini+
　　　　　　ノズル：0.6mm
　　　　　　ノズル交換時期：2022年2月10日（0.6mm)
　　　　　　フィラメント： RepRapper PETG透明
　　　　　　デザイン：　麦茶さんのサポート条件だしのデザインModify

テストモデルはこんな感じです。

以前の検証（0.4mmノズル）はこちらにあります。


試験

条件

パラメータは以下の通り。

固定値：　インフィル密度：5%　ジャイロイド、ノズル温度：First Layer： 230℃、他240℃、xy間隔：80%、ブリッジ速度：25mm/s、サポート材の射出幅：0.3mm、他はデフォルト通り
Z軸のサポートーオブジェクト間距離、インターフェースレイヤー数は、上面、下面ともに同じにしています。

試験結果俯瞰

結果を俯瞰してみます。

サポートの上側はいずれもきれいでしたが、Z間距離が短いものは周上に多少残っている気がします。

試験結果詳細

一つ一つ見ていきます。

6．　コンタクト距離：0.2mm　インターフェイスレイヤー：3層
サポートの上側は多少はがれないところが残っていますがほぼきれいにはがれています。
サポートの下側を見ると、半球はきれいにプリントされていますが、半球の周りなど平面にインターフェースレイヤーが残っています。

No.6 サポートの上側は、外周付近を除ききれいにはがれている。
サポートの下側　ところどころははがれにくい。
半球はきれいだが、半球の周辺がはがれていない。

7．　コンタクト距離：0.2mm　インターフェイスレイヤー：4層
サポートの上側は多少はがれないところが残っていますがほぼきれいにはがれています。
サポートの下側を見ると、半球はきれいにプリントされていますが、半球の周りなど平面にインターフェースレイヤーが残っています。

No.7　サポート上側は、しきれいにはがれている
サポート下側（平面）はほぼきれいにはがれている
半球はきれいだが、半球の周辺がはがれていない。

10．　コンタクト距離：0.3mm　インターフェイスレイヤー：3層
サポートの上側はインターフェースレイヤーもきれいにはがれています。
サポート下側を見ると、半球はきれいにプリントされていますし、サポートもきれいにはがれていますが、半球の周りに少しインターフェースレイヤーが残っています。広めの平面は外周部分に少しサポートが残るものの、おおむねきれいにサポートがはがれています。

No.10　サポートの上側はきれいにはがれている
サポート下側（平面）は、外周付近を除きほぼきれいにはがれている
半球はきれいで、半球の周辺もはがれている。

11．　コンタクト距離：0.2mm　インターフェイスレイヤー：4層
サポートの上側はインターフェースレイヤーもきれいにはがれています。
サポート下側を見ると、半球はきれいにプリントされていますし、サポートもきれいにはがれていますが、半球の周りに少しインターフェースレイヤーが残っています。広めの平面は外周部分に少しサポートが残るものの、おおむねきれいにサポートがはがれています。

No.11　サポート上側はきれいにはがれている
サポート下側（平面）は、外周付近を除きほぼきれいにはがれている
半球はきれいで、半球の周辺もはがれている。

14．　コンタクト距離：0.4mm　インターフェイスレイヤー：4層
サポートの下部はインターフェースレイヤーもきれいにはがれています。
サポート上部を見ると、半球はきれいにプリントされていますし、サポートもきれいにはがれていますが、平面部分はきれいにサポートがはがれていまるものの、表面の粗さ（たわみ）が目立ちます。

No.11　サポート上側はきれいにはがれている
サポート下側（平面）はきれいにはがれているが、たわみがみられる
半球はきれいで、半球の周辺もはがれているがたわみがみられる。

14．　コンタクト距離：0.4mm　インターフェイスレイヤー：6層
サポートの下部はインターフェースレイヤーもきれいにはがれています。
サポート上部を見ると、半球はきれいにプリントされていますし、サポートもきれいにはがれていますが、平面部分はきれいにサポートがはがれていまるものの、表面の粗さ（凸凹）が目立ちます。このモデルが最もサクッとサポートがはがれました。

No.11　サポート上側はきれいにはがれている
サポート下側（平面）はきれいにはがれているが、たわみがみられる
半球はきれいで、半球の周辺もはがれているがたわみがみられる。

結論

  • サポートの上側は、Z距離0.2mmの時に外周上にサポートが若干残るかな、という感じでほぼすべての条件で良好でした。

  • サポートの下側は、0.2mmだと平面、特に周ではがれにくく、0.4mmの時にたわみがみられるという状況でした。すなわち、サポートとのZ距離は0.3mm以上、インターフェースレイヤーは4以上で良好でしたが、６のほうがサクッとはがれた印象です

  • 半球部分は意外に全条件で良好でした。

ということで、PETGで0.6mmノズル、0.35mmレイヤ高さでのサポートは、Z距離0.4mm、インターフェースレイヤー4以上とすることとします。
この結果を、0.4mmノズルの時と比較してみます。

サポート下部はすべての条件で良好でした。すなわち、サポートとのZ距離は0.15mm以上、インターフェースレイヤーは3以上で良好ということです。

→今回は0.2mmからしか試験をしていません。インターフェースレイヤーも4,6の条件でしか試験をしていませんので比較は困難ですが、サポート下部はほとんど造形に影響を与えないというのは予想通りです。

サポート上部が、面積によらず良好だったのは、サポートとのZ距離が0.２mm以上、インターフェースレイヤーが4以上の時でした。

→今回の結果では、0.2mmの時には平面ではがれにくかったので差異があるといえると思います。

半球部分は意外にも全条件で良好でした。

→同じ結果でした。

ということで、0.4mmノズルと比較するとZ距離を大きく（0.3mm）する必要がある、というのが結論となります。

サポートテスト用のモデルはこちらからダウンロード可能です。
ご興味あれば是非お試しください。
スライサ上で、お好みの設定で試していただければと思います。

https://www.printables.com/model/184006-support-test-with-sphere-shape-for-petg

https://www.printables.com/model/184006-support-test-with-sphere-shape-for-petg



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