Адаптивные слои в Cura: ускорьте печать и повысьте качество переменной высотой слоя

Хотите улучшить время печати без жертвы качеством? Рассмотрите адаптивные слои.

«Эй, а что это за адаптивные слои?» — спросите вы. В статье разберу, что это, как работает и как внедрить в свои печати для еще лучших результатов.

Кратко: Включение адаптивных слоев позволяет печатать с переменной высотой слоя — принтер увеличивает или уменьшает толщину слоя в процессе для более гладкого или грубого финиша в зависимости от формы объекта. Участки, требующие гладкости, печатаются с меньшей высотой, остальное — с большей, экономя время и филамент.

Что такое адаптивное слайсирование в Cura?

Адаптивное слайсирование в Cura сокращает время печати без потери качества — новая фича с версии v3.2.0. Скачайте Cura здесь, если нужно.

Функция автоматически регулирует высоту слоя, делая акцент на криволинейных геометрических областях — их печатает тоньше, а зоны с меньшими структурными изменениями — толще.

Это простое изменение гарантирует более гладкие финиши на изогнутых поверхностях, одновременно сокращая время печати. Фактически, время намного меньше, чем при печати всего дизайна тонкими слоями. Допустимы видимые линии, но не там, где это критично.

Программа позволяет настроить оптимальный компромисс между временем печати и качеством поверхности — время снижается, качество финиша улучшается. Подробнее в научной статье.

Высота слоя инструментальна для внешнего вида. Например, 100 микрон (0,1 мм) или меньше — каждый слой очень тонкий, слитые слои выглядят как гладкий монолит без заметных линий.

Сколько времени сэкономите — варьируется от печати к печати, среднюю оценку дать нельзя, но на многих моделях разница существенна.

Не все поверхности одинаково выигрывают от адаптивных слоев. Детальный пример с объяснением процесса и ожидаемых результатов — в статье diyodemag.com.

Преимущества адаптивных слоев в Cura

Включение адаптивных слоев сокращает время печати и расход материала, адаптируя высоту слоя под форму печатаемого участка: уменьшая высоту в сложных и изогнутых секциях для детализации, увеличивая в участках, не требующих высокой детализации.

Процесс дает печати с более высоким качеством при меньшем времени по сравнению со стандартными постоянными высотами слоев.

С тонкими слоями эффект «лесенки» (staircasing) сильно снижен, с толстыми — наоборот.

Адаптивные слои не только экономят время и материал, но и сокращают пост-обработку, где много шлифовки требовалось для сглаживания конкретных поверхностей.

Адаптивные слои помогают выгладить зоны, которые не вышли бы гладкими при обычной печати (толстыми слоями) — меньше пост-обработки. Но не только это: можно использовать меньшую высоту слоя для гладкого финиша в специфических секциях. Если есть труднодоступные части, которые невозможно зашкурить — меньшая высота слоя гарантирует их гладкость.

По сути, адаптивные слои экономят не только время печати и материал, но и время пост-обработки.

Когда использовать адаптивные слои?

Зависит от функциональности и эстетики печати, но сильно — от геометрии дизайна. Например: в дизайнах с крутыми углами или изогнутыми стенами высокая разрешающая способность адаптивных слоев автоматически даст гладкий финиш.

Адаптивная толщина слоя лучше работает для:

• Дизайнов с плавными геометрическими изменениями углов наклона и изогнутых стен.
• Печатей с мелкой детализацией в некоторых зонах, необходимой для функциональности, тогда как другие зоны не требуют такого уровня.
• Создания прототипов, требующих детализированного и гладкого финиша, точно соответствующего спецификациям.

Адаптивная толщина слоя НЕ должна использоваться для:

• Печатей, требующих согласованной и точной детализации по всей печати. То есть полной высокой разрешающей печати.
• Печати разных структур одновременно на одной платформе. Программа адаптивных слоев не рассчитана на более чем один набор спецификаций печати за раз.

Как настроить адаптивные слои

1. Войдите в расширенный режим конфигурации по клику на гамбургер-меню:

2. Пролистайте вниз до «Experimental», кликните на шестеренку. Откроется окно, в поиске введите «Adaptive» и включите Adaptive Layers и остальные три опции:

3. Вернитесь в первое меню, под «Experimental» должен появиться режим Adaptive Layer — включите его:

4. Настройте параметры и нажмите slice — в зависимости от сложности модели вы увидите заметное падение времени печати.

Что делают разные настройки

• Adaptive layer maximum variation — макс. допустимое отклонение высоты слоя от базовой. Т.е., если база 300 микрон (0,3 мм) и макс. вариация Δ0,2 мм, макс. разрешение может быть 0,1 мм (100 микрон).
• Adaptive layers variation step size: разница высоты следующего слоя относительно предыдущего.
• Adaptive layers threshold: определяет вероятность использования более тонких слоев. Меньшие значения = больше тонких слоев, большие = тенденция к более толстым.

Как определяется высота слоя?

В печати вообще высота слоя ограничена размером сопла и не должна превышать 80% диаметра сопла.

Большинство принтеров идут со стандартным соплом 0,4 мм, большинство не меняют его. При 0,4 мм макс. высота слоя ≤ 0,32 мм. При сопле 0,6 мм — ограничение 0,48 мм.

Можно ли менять высоту слоя посреди печати?

Технически возможно, но не рекомендуется — изменение G-кода, созданного при слайсировании, скорее всего негативно повлияет на результат, придется начинать с нуля.

Если недовольны качеством — меняйте настройки (включая высоту слоя) при ре-слайсировке, но это новая печать с нуля.

Как боковая заметка: если очень хочется менять спеки (высоту слоя) в процессе — технически возможно, но риск провала очень высок. Нужно поставить на паузу, переслайсить с новой высотой, открыть G-код, удалить все инструкции уже выполненной фазы, ввести Z-offset на основе текущей высоты недопечати и печатать новый файл. Если получится без ошибок, финал может быть неэстетичным. Лучше не тратить время и материал, а начать процесс с начала с новыми настройками.

Пример с адаптивными слоями

Для реального примера напечатал простую шахматную фигуру. Мой ELO низок (даже не зачислен), но уверен — это Пешка.

Наслайсил один объект с адаптивными слоями и без, база 0,2 мм.

Маленькие фигуры — абсолютная экономия времени не впечатляет (всего 3 минуты). Но эти 3 минуты ~8,6% меньше времени — нетривиально.

Процент будет варьироваться в зависимости от топологии объекта. Экстремальный пример: если печатать кий без деталей — оба времени будут одинаковыми!

Заключение

Адаптивные слои помогают не только сократить время печати, но и расход филамента — это накапливается, так что вы экономите и время, и деньги.

Стоит отметить: фича все еще экспериментальная и может не работать как задумано — придется попробовать и посмотреть.

Раздел рекомендуемых продуктов

Мы создали раздел рекомендаций, чтобы убрать догадки и сэкономить время на поиске принтера, филамента или апгрейдов — это сложная задача, часто приводящая к путанице.

Мы отобрали несколько 3D-принтеров, подходящих новичкам, продвинутым и экспертам, а также филаменты и апгрейды — все протестированные и тщательно подобранные нами.