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プリント途中でエクストルーダーの押し出しが止まる現象(ヒートクリープ)

Last updated 2 months ago
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プリンタが突然フィラメントを押し出さなくなったのに、エラーの報告もなくプリンタがプリント動作を続ける場合、ヒートクリープの被害を受けている可能性があります。

どのように見えるか?

大雑把に言うと、ヒーターブロックより上のホットエンドの部分が熱くなりすぎることをヒートクリープと呼びます。通常の場合、フィラメントはノズルのすぐ上で溶け始めます。しかし、ヒートブレイクが熱くなりすぎると、熱はホットエンド全体に不規則に上方に膨張し、フィラメントはホットエンド内の高い位置で軟化し始め、目詰まりを引き起こします。エクストルーダーのモーターは引き続きフィラメントを押し込もうとするため、「カチカチ」「コツコツ」という音がして、フィラメントにぶつかります。

ヒートクリープは、ホットエンドの詰まりの原因の1つに過ぎず、ほとんどの場合、最も可能性の高い原因ではありません。特に銀色のケースの古いPSU (PSU ホルダーはアルミ押出し材の上に位置します)Clogged hotendCold pullは、ホットエンドの目詰まりに特化した記事ですので、ご一読をお勧めします。

修理の方法

基本的には、ホットエンドの詰まりに対応していますので、このガイドに従って、ホットエンドやノズルの詰まりを除去してください

最も一般的な原因:

  • 周囲(室内)温度が35℃(一部のフィラメントでは30℃)以上である、またはプリンタがエンクロージャーの中に入っている。
PLAは最も使用されているフィラメントの中で最も融点が低いため、ヒートクリープは通常、PLAでプリントする際に起こります。完全密閉された換気の悪いエンクロージャーでPLAをプリントすると、問題が発生する可能性が非常に高くなります。
  • 使用するフィラメントに金属粒子が含まれており、これがホットエンドの熱を伝導している可能性がある。
  • ホットエンドの温度設定が高すぎる。
  • ノズル、ヒートブレーク、ヒートシンクの間の熱伝達が不十分である。
  • ヒートシンクを冷却するエアフローが十分でない。
  • ノズルから流れていくフィラメントの量が少ないか、スピードが遅い。
フィラメント自体も熱を吸収します。スピードが遅いと、ヒートクリープの原因になることがあります。

未然に防ぐ方法

 ホットエンドのクリーニングを行った後、この問題を起こさないために、以下のヒント集をチェックしてください。

プリント終了後、ホットエンドがまだ熱いうちに、現在のフィラメントをアンロードしてください。MMU2Sアップグレードキットを使う場合は、プリント終了時、自動的にフィラメントがアンロードされます。MMU2Sがない場合は、プリンターの "アンロード "機能を使ってください。

エクストルーダーの組み立て

ノズルとヒーターブロックの隙間

E3D v6 を組み立てたホットエンドでは、ヒーターブロックとノズルの六角頭の間に約0.5mm(0.02インチ)の隙間があるはずです。これもホットエンド内部の熱流をコントロールするためです。ノズルをヒーターブロックにねじ込む際は、最後までしっかりと締め付ける必要がありますが、決してノズルヘッドがヒーターブロックに接触するような(過度の)締め付けをしないでください。

エクストルーダーのファンを確認する

周知の通り、ヒートシンクを十分に冷却するためには、冷却ファンが適切に動作する必要があります。まず、ファンにシールが貼られていないことを確認してください。これはファンが逆向きに取り付けられていることを意味します。ファンが回転している間は、外気ではなく、内部の空気を押し出さなければなりません。

ファンが正しく取り付けられている場合、ファンの回転速度が十分かどうかを確認することができます。印刷中に、LCD Menu -> Support -> Extruder info -> Fan speedに移動します。Nozzle FanのRPM値は4000から4400の間である必要があります。

アイドラーテンションとボンドテックギア

エクストルーダーアイドラーにあるスプリングのテンションが低すぎたり高すぎたりしても、フィラメントの押し出しに問題が発生することがあります。アイドラースクリューが緩すぎると、ギアがフィラメントを掴めず、モーターがスキップすることがあります。アイドラースクリューがきつすぎると、ギアの歯がフィラメントを掴めず、詰まってしまう可能性があります。

アイドラースクリューの頭をエクストルーダーの本体に合わせます。(上の写真参照)MK2/Sの場合は、テンションスプリングはエクストルーダーの外側にあります。圧縮されたテンションスプリングの長さは、13mmになります。

ヒートシンクに埃がないことを確認する

ヒートシンクの役割は、フィラメントの通り道で温度が上がりすぎないようにすることです。何時間もプリントしていると、ヒートシンクのフィンに細かい埃が溜まり、ヒートシンクの放熱効果が低下します。これを解決する簡単な方法は、ホットエンドの冷却ファン(エクストルーダーの左側にある四角いファン)を取り外し、エアダスターで埃を吹き飛ばすことです。ついでにファン自体のホコリも吹き飛ばしてしまいましょう。

PTFEチューブがホットエンドに完全に挿入されていることを確認する

ホットエンド内のPTFEチューブがヒートブレイクの端と同一平面上にあることを確認することが非常に重要です。もし最近ヒートシンクからPTFEチューブを取り出したのなら、PTFEチューブが所定の位置に固定され、上下に動かないことを常に再確認しておくのが賢明です。こちらを参照してください。

ヒートブレイクにサーマルペーストを追加する

特に、ホットエンドを掃除するために分解していた場合は、ホットエンドを元に戻す前に、ヒートシンクと接触している部分にサーマルペーストを塗ることを忘れないでください(コンピューターのプロセッサーに使用されるのと同じ種類のサーマルペーストです)。このペーストは、弊社の eshop から入手できますし、同様の高品質な汎用サーマルペーストを使用することも可能です。このような場合、ヒートブレイクが十分なサーマルペーストを使用してどのように見えるべきかを示しています。このガイドを参照してください(MK3S/MK2.5S/MMU2S用。MK3/MK2.5については、separate guideがあります)エクストルーダーとホットエンドの分解方法について詳しく説明しています。

プリント設定

ヒートベッドの温度を下げる

ヒートベッドから立ち上がる熱は、エクストルーダーパーツのオーバーヒートの一因となる可能性があります。特にPLAプリントの場合、Prusa Slicerのヒートベッドの温度を5~10度下げてみると改善する場合があります。PrusaSlicerのFilament settings -> Filamentで、Temperature の欄で温度を変更できます。

プリント中にLCDメニュー→Tune→Bedで行うこともできますが(ノブを回して値を変更)、その場合はファーストレイヤーが終了する前に行ってください。そうしないと、急激な温度変化でプリントオブジェクトが変形してしまう可能性があります。

ベッド温度を下げると反りや接着に問題がある場合は、PrusaSlicerのBrim機能を使用してください。

レイヤーの高さを上げる

薄いレイヤーでプリントすると、一度に使うフィラメントの量が少ないので、ノズルから流れるフィラメントの量が少なくなり、エクストルーダーの中で熱が移動しやすくなります。簡単に試せるコツとしては、例えばレイヤーの高さを0.15mmや0.20mmでプリントしてみることです。特に細かいプリントが必要でなければ、もっと厚いレイヤーで行ってください。

プリント速度を上げる

薄い層でプリントする場合、スピードが遅いと、同じ理由でヒートクリープを引き起こす可能性があります。プリントスピードを10%程度上げることで改善されますが、0.20mm以下の層でのインフィルのプリントスピードは200mm/sを超えないようにすることをお勧めします。

PrusaSlicerの速度設定を変更する前に、まずLCDノブを回してスピード変更のテストをしてください。
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