2022年8月26日発売 書籍『あっと驚く技術力 ガジェット改造』に記事を掲載して頂きました!

【3Dプリンタ】オートレベリングで補正できないレベルのズレはマニュアルでの調整も必要です!

3Dプリンタでオートレベリング機能を使われている方多いのではないでしょうか?
BLTouchや3D Touch、最近ではCR-Touchという精度の高い?ものも出てきたようですね。

私の使っているEnder3 V2は早い段階からBLTouchによるオートレベリング機能を追加しカスタマイズさせました。
オートレベリングは非常に便利な機能で、マニュアルでのレベリングではなかなか手間のかかるベットのレベルのズレをある程度のものなら補正してくれます。

基本的に3Dプリンタの動作は同一レイヤー(同じ高さの層)ではZ軸のモーターは固定されて造形させているわけですが、オートレベリング機能を使えばあらかじめベットのレベルのズレを計測しメッシュデータとして格納し出力時にこのデータを使い造形させている場所によりZ軸のモーターを上下させレベルのズレを補正するというものとなります。

私の使っているもう1台の3DプリンタArtillery Geniusでは、フレームの精度がいいためか一度マニュアルでレベリングしてしまうとそれ以降は頻繁にレベルのズレが生じることはないのですが、特にZ方向の精度が弱くズレなど生じやすいEnder3 V2(他のEnder系でもそうなのかな?)では非常に有効な手段になるかと思います。

【3Dプリンタ】Ender3 V2にBLTouch(オートレベリング)機能を適応する手順!

マニュアルでのレベリング、そしてオートレベリング機能を使ったレベリング・・・どちらが優れているか?
というと、決してオートレベリング機能の方が優秀とは一概には言えない部分もあるのですが・・・。

Ender3 V2でBLTouchによるオートレベリング機能を追加しカスタマイズする上記記事を読んで頂いた方から、『BLTouchを使ったオートレベリング機能を使っても特定の場所がかすれてしまう』といった内容のお問い合わせを頂きました。

今回はオートレベリング機能を使う場合でもマニュアルでのレベリングは必要という話を簡単にまとめてみたいと思います。

オートレベリング機能を使う場合でもマニュアルでのレベリングは必要!

今回の本題なんですが、BLTouchを使ったオートレベリング機能を有効にしているのに出力時に特定の部分がかすれてしまう(おそらくファーストレイヤーだと思います)、といったお問い合わせを頂きました。

確か上記Ender3 V2のBLTouch記事内でも少し触れた気がするのですが・・・
BLTouch(他のオートレベリングでもおそらく同様だと思います)は冒頭で説明したようにベットのレベルのズレをメッシュデータとして測位し3Dプリンタ内(またはSDカード内)のメモリに格納し、出力時にこのデータを使いZ軸のステッピングモーターを上下させそのズレを補正しながら出力させるというものとなります。

そしてお問い合わせ頂いたBLTouchを使いオートレベリング機能を有効にしているのに特定の部分がかすれて(レベルがズレている)出力されてしまうのはなぜか?

これは結論から言ってしまうと、BLTouchを使ったオートレベリングでは補正できないくらいベットのレベルがズレているのが原因だと思います。

オートレベリング機能でどれくらいのベットのズレを補正できるのかは正確には分かりませんが、Ender3 V2でBLTouchを導入した時に意図的にベットのレベルを左右や上下いろいろとズラしてテストしたことがあります。
ベットのレベルがあまり大きくズレていると(高低差がありすぎると)上手く測位できない場合や今回のように出力時に補正しきれない場合など出てくるようです。
BLTouch導入時にいろいろとテストしていましたが、極端にレベルが違いすぎるとベットに激突してBLTouchのプローブを1本曲げてしまったなんて事もありました。

この時の感覚では、約1mm前後のズレくらいならBLTouchで測位したメッシュデータは有効に機能するようです。
ファームウェア上でメッシュデータをどのように使っているかなど詳しいことは分かりませんが、オートレベリングだからといって極端にレベルがズレていると上手く機能してくれない場合があります。
オートレベリング機能を既に使われある程度運用されている方ならこの事はみなさん感じられている事だと思います。

今回のお問い合わせの内容としてファーストレイヤーがこのような状態になっているものだと思います。

上記Twitterの投稿は、BLTouchによるオートレベリング機能を追加した時にその挙動をいろいろとテストしていた時のものとなります。
意図的にズラしたベットのレベルのズレをオートレベリング機能では完全に補正しきれていないためだと思います。
そのためオートレベリング機能を使う場合でもある程度マニュアルでレベルを取っておいた方がいいと思います。(毎回する必要はありませんが!)

Ender3 V2でBLTouchでのオートレベリング機能を使うようになり1年ほどが経ちましたが、私の感覚では約1~2mm程度のズレなら補正は可能なので、水平器などを使いマニュアルで出来る範囲でシッカリとレベリングした後にオートレベリングによるメッシュデータの測位を行うのがいいかと思います。

一度マニュアルでレベルを取ってしまえば、かなりの時間3Dプリンタを稼働させていても1-2mmズレてくることはそうそうないのであとはオートレベリングを使い適度な頻度でメッシュデータを取り直してやる、そして測位のミスが頻繁に出るようになるとマニュアルでのレベリングも再度行う・・・こんな感じで私は運用しています。

BLTouchによるオートレベリング機能は結構優秀なのでマニュアルでレベリングすることはあまりありませんが、このようなミニ水平器を持っていると便利だと思います。

マニュアルでのレベリングではベット四隅のレベリングナットを回して調整していくわけですが、どこか1点を基準(固定)にして他のナットを回して4辺を合わせていけばセンター付近も上手く合うようになります。

最後に!

オートレベリング機能を導入した当初、私も経験した内容のものだったので簡単にまとめてみました。

使っていると経験的に分かってくることですが、これからBLTouchやCR-Touchなどオートレベリング機能を導入しようとお考えの方の参考になればと思います。

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