Адаптивные слои в Cura используют различную высоту слоев для достижения повышенной детализации при сокращении времени печати.
Один из наиболее важных параметров слайсера для 3D-принтера является высота слоя, который определяет расстояние между каждым слоем, составляющим модель. Большая высота слоя означает более толстые слои, которые дают более прочные отпечатки за меньшее время. И наоборот, меньшая высота слоя обеспечивает больше места для печати деталей на модели (например — мелких элементов), но модели получаются слабее и занимают больше времени из-за увеличения количества используемых слоев.
Настройка адаптивных слоев в Ultimaker Cura, самой популярной программе слайсера для FDM 3D-принтеров, позволяет изменять высоту слоя в течение печати. В этой статье рассмотрим принцип работы адаптивных слоев и обсудим преимущества и недостатки этой функции. Также рассмотрим различные параметры связанные с функцией адаптивных слоев в Cura и способы их настройки.
Преимущества адаптивных слоев
Одна из проблем, которая может возникнуть при использовании постоянной высоты слоя, заключается в том, что вершина может быть обрезана, если значение высоты модели не делится на заданную высоту слоя. Например, модель высотой 1,1 мм будет напечатана с пятью слоями по 0,2 мм, поскольку большинство 3D-слайсеров округляют (обычно в меньшую сторону).
Адаптивные слои полезны для 3D-печати, поскольку не всегда выгодно использовать одну и ту же высоту слоя на протяжении всей печати. Эта функция впервые появилась в Cura в 2017 году и с тех пор была улучшена, так что теперь вы можете контролировать больше аспектов того, как она работает. Подобные функции есть и в других программах слайсеров, например, настройки переменной высоты слоя в PrusaSlicer.
Наиболее очевидное преимущество адаптивных слоев заключается в том, что они могут обеспечить более точную и аккуратную печать, поскольку слайсеру не придется округлять в большую или меньшую сторону количество слоев, используемых для печати. Неплоскостная печать также может быть использована для предотвращения сокращения высоты. Этот процесс использует слои охватывающие трехмерное пространство (а не только оси X и Y), и также может повысить точность детали, но он сложнее в настройке и не всегда может быть использован.
Кроме того, функция адаптивных слоев позволяет использовать меньшую или большую высоту слоя, когда это наиболее выгодно для модели, поэтому вам не придется выбирать, хотите ли вы получить прочную или детализированную печать. Например, допустим, вы печатаете фонарный столб. Настройка адаптивных слоев подскажет вашему слайсеру использовать большую высоту слоя для бездетального вала модели и меньшую высоту слоя для более детальной области абажура детали, чтобы захватить все детали.
Еще одно важное преимущество адаптивных слоев — более плавные изогнутые элементы вдоль оси Z модели благодаря использованию меньшей высоты слоя для этих деталей по оси Z. Стоит отметить, что на качество и точность кривых в плоскости XY адаптивные слои не влияют, поскольку высота слоя влияет только на детали по оси Z.
Подробнее
Функция адаптивных слоев позволяет принтеру изменять высоту слоя модели, чтобы минимизировать время печати (т.е. использовать более толстые слои, где это возможно) и одновременно максимизировать качество печати (т.е. использовать более тонкие слои, где это необходимо). Эта функция позволяет слайсеру назначать различную высоту слоя, основываясь на форме и структуре модели. В результате меньшая высота слоя используется в более детальных областях модели с мелкими и точными элементами, а большая высота слоя используется для более основных областей.
По данным Ultimaker, после активации механизм слайсера анализирует импортированную модель, измеряя наклон и угол наклона внешней поверхности. Функция адаптивных слоев формульно использует эту информацию, чтобы определить, какая высота слоя лучше всего подходит для сокращения времени печати без ущерба для деталей, включенных в дизайн.
Слоям модели, которые образуют кривые по оси Z (3D-кривые, проходящие по оси Z) или другие мелкие детали по оси Z, присваивается меньшая высота слоя, чтобы кривые получились более плавными. По сути, это похоже на использование большего количества полигонов при рендеринге 3D-сферы, поскольку использование меньшей высоты слоя не изменяет модель, но делает фактическую печать более похожей на нее.
С другой стороны, слоям, образующим вертикальные, плоские участки отпечатка, присваивается большая высота слоя. Это связано с тем, что эти участки отпечатка не требуют большой детализации, и использование меньшей высоты слоя не сильно изменит внешний вид отпечатанной модели. Это можно сравнить с использованием малого количества полигонов для рендеринга 3D-куба; в итоге требуется всего шесть полигональных квадратов (или 12 треугольников). Если вы используете больше полигонов, внешний вид модели не изменится.
Конечным результатом активации этой функции на типичном 3D-объекте является то, что нарезанная модель может иметь постепенно увеличивающуюся или уменьшающуюся высоту слоя. Высота слоя, заданная в Cura, всегда рассматривается как базовая высота слоя, а корректируемая высота слоя лишь немного отличается от нее, о чем мы поговорим в последнем разделе.
Преимущества и недостатки
Преимущества и недостатки адаптивных слоев зависят от того, какую высоту слоя вы планировали использовать для печати — маленькую или большую. Если вы планировали использовать малую высоту слоя, активация адаптивных слоев приведет к небольшому снижению точности и детализации отпечатка, но вы получите более быструю печать с меньшим расходом материала. С другой стороны, используя адаптивные слои на модели, для которой вы планировали использовать большую высоту слоя, вы увидите улучшение точности детализации модели при небольшом увеличении времени печати и расхода материала.
Еще одним большим преимуществом функции адаптивных слоев Cura является снижение необходимости в постобработке, например, шлифовке, по сравнению с тем, если бы вы использовали только большую высоту слоя. Это связано с тем, что меньшая высота слоя используется для кривых и деталей модели по оси Z, поэтому вам не придется так много шлифовать, чтобы добиться гладкой поверхности. Однако это также означает, что вам придется шлифовать больше по сравнению с тем, если бы вы использовали только малую высоту слоя.
В целом, функция адаптивных слоев в Cura — это отличный способ использовать преимущества как малой, так и большой высоты слоя, когда это наиболее выгодно. Поскольку эта функция полезна практически в любом сценарии, рекомендуется оставить ее активированной в профиле слайсера и отключать только тогда, когда вам нужна постоянная высота слоя.
Параметры адаптивных слоев
Теперь, когда вы знаете об адаптивных слоях в Cura как они работают и чем помогают мы рассмотрим как вы можете использовать и настраивать параметры адаптивных слоев в своем профиле слайсера, чтобы воспользоваться ее преимуществами. Первым шагом в этом процессе является активация функции:
- В Cura щелкните по блоку настроек печати в правой верхней части интерфейса (зеленый).
- Нажмите кнопку «Показать свое» (красный), чтобы увидеть расширенный список доступных настроек.
- Прокрутите вниз до раздела настроек «Экспериментальные» и найдите опцию «Использовать адаптивные слои» (пурпурный) или найдите ее в строке поиска Cura (оранжевый). Активируйте функцию (если она еще не активирована).
После активации вы увидите несколько соответствующих параметров. Эти параметры регулируют настройку адаптивных слоев, позволяя вам контролировать влияние на нарезку модели.
- Максимальная вариация адаптивных слоев: Определяет, насколько далеко от высоты базового слоя может быть установлена высота слоя. Например, если в Cura задать высоту базового слоя 0,2 мм и использовать максимальное отклонение 0,04 мм, наименьшая используемая высота слоя будет 0,16 мм, а наибольшая — 0,24 мм. Мы рекомендуем оставить это значение на уровне 0,04 мм, что является настройкой Cura по умолчанию, и вносить небольшие изменения только в том случае, если вы хотите получить на отпечатках смесь более детализированных или даже быстрых слоев.
- Размер шага вариация адаптивных слоев: Это разница в высоте слоя от одного слоя к другому. Например, допустим, это значение равно 0,02 мм, а слайсер хочет увеличить высоту слоя с 0,2 мм до 0,3 мм. Слайсер будет увеличивать высоту слоя на 0,02 мм для каждого слоя, пока не будет достигнута высота слоя 0,3 мм. Значение по умолчанию в Cura 0,04 мм должно работать отлично, но если вы решите изменить настройку, делайте это с небольшим шагом, чтобы отпечатки не были неудачными.
- Размер топографии адаптивных слоев: Этот параметр управляет смещением горизонтального расстояния от одного слоя к другому. Больший размер рельефа означает, что последовательные слои находятся дальше друг от друга по осям X и Y. При большем горизонтальном расстоянии, разделяющем вертикально-последовательные слои, можно использовать большую высоту слоя, что приводит к более толстым слоям, меньшей детализации моделей и более прочным отпечаткам. Обратное тоже верно. Вы можете оставить этот параметр на значении по умолчанию 0,2 мм или увеличить его для более толстых слоев, если вам нужны более прочные детали.
