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Prusa MK3Sでの手動多色印刷（１）〜積層方向の色替え〜

2022/11/17に公開

3D プリンター

Prusa MK3SとPrusaSlicerを用いた手動でフィラメント切り替えを行う多色印刷について説明します。装置の指示にしたがって手動でフィラメント交換をする必要がありますが、交換が数回程度なら実用的です。

今回は「私の3Dプリンター履歴書」でも軽く触れた積層方向の色替えです。Prusa MK3SおよびPrusaSlicerを用いると驚くほど簡単に実施できます。簡単なモデルを例に設定方法を示します。

１．各種環境

動作環境

OS：Windows 10 Pro 22H1
スライサー：PrusaSlicer-2.5.0+win64
プリンター：Original Prusa i3 MK3S+（MK3SからMK3S+へのアップグレード品）

サンプルモデルの諸元

縦:30mm、横:70mm
ベースの厚さ:1.6mm、ロゴの厚さ:2.0mm、合計3.6mm
ベース部分とロゴ部分の2色印刷

２．スライス手順

最初はそのままスライス

最初にそのままスライスします。積層ピッチはデフォルトの0.2mmです。
スライス後のプレビュー画像で、右側のスライダーを色替えしたい最初の層（ここではロゴが始まる層）に移動します。このとき、プレビュー画像にはロゴの1層目が表示されています。

スライダーの位置で分割

スライダーの右側の＋マークをクリックすると、この層を含めた上側の層（ロゴの層）と、下側の層（ベースの層）に分離されます。

スライダーを最上位層まで上げてみると、想定通りにベースとロゴが2色に分かれていることがわかります。

色替えの位置（高さ） ≠ ベース部分の高さ

今回のモデルはベース部分の厚みが1.6mmです。これに対しスライサーで色替えを指定した位置は1.8mmになります。なぜ一致しないのでしょうか。それは1層目の高さが0（ゼロ）ではないからです。筆者も最初戸惑いましたがよく考えれば理にかなっています。

スライス時に示される層の高さは、ビルドプレートに対するノズルの高さを示しています。1層目をプリントするときノズルはビルドプレートに密着はさせてはおらず、通常は0.2mmの高さでプリントします。したがってノズルの高さが1.6mmのときは、まだベース部分の最上層のプリント中です。したがって色替えの位置は1.8mmで正しいのです。
いずれにしても、色替え指定してスライスした後、スライダーを上下して位置が正しいか確認しておくべきでしょう。

色指定すると実物のイメージに

フィラメント設定でフィラメントの色を指定してベース部分を黒に、スライダーの上でマウス右ボタンをクリックしてロゴ部分を赤にしてみました。実物と同じ配色にすると実感がわきます。

分割指定の解除

スライダーを分割位置まで移動すると、右側のマークが×（バツ）に変化しますので、ここをクリックすれば分割指定を削除できます。

色替え指定では何をやっているのか？

スライサーで色替え指定すると、プリンターはその箇所に達したときフィラメント交換を要求してきます。PrusaSlicerは一体何を生成したのでしょうか？

スライサーが生成するのはGコードですので、該当箇所を見てみればどんなコードなのかわかります。色替えする前とした後のGコードを比較してみました。

「M600」はRepRapによると「フィラメント交換のための一時停止」と規定されています。スライサーは、指定された階層でM600を挿入し、プリンター側がこれを解釈してフィラメント交換の動作を行ったということになります。

M600の後にエクストルーダーに対し、ちょい出しとリトラクトを指示しているようです。何らかの意図があるようですが詳細は不明です。

;AFTER_LAYER_CHANGE
;1.8
;COLOR_CHANGE,T0,#90F946
M600
G1 E0.4 F1500 ; prime after color change
; printing object BABYMETAL_plate_1.6_2.0 v1.stl id:0 copy 0
G1 E-.8 F2100

３．プリント手順

スライダーを上下して層の分割位置が適切であることを確認したら、再度スライスします。これで最終的なGコードが得られますのでプリントしてみます。

旧フィラメントのアンロード

最初はベース部分の色のフィラメントでプリントします。色替えの層に到達すると、エクストルーダーが右手前に移動します。

ここから手動でフィラメント交換をします。表示されたメッセージにしたがって行います。最初は既存のフィラメントをアンロードします。LCDノブをクリックします。

アンロードの確認が表示されますので、確認できたら「Yes」を選択してLCDノブをクリックします。

新フィラメントのロード

新しいフィラメントをロードするよう表示されますので、フィラメントを挿入してLCDノブをクリックします。

ノズル内の古い色を排出後、新しい色に変化したか確認があります。それぞれの意味と挙動は以下の通りです。

Yes:　色替え確認できたのでプリントを再開します。
Filament not loaded:　前の手順でロードし忘れたらこれを選択します。すでにロード済みの場合、ノズルからの排出が追いつかず、エクストルーダーが滑りカチカチと音がすることがあります。
Color not correct:　追加で数cmほどフィラメントを排出します。排出が不十分で前の色が残っている場合に使います。排出後、再度確認画面になります。