Адаптивни слоеве в Cura – достъпно обяснено

Функцията за адаптивни слоеве на Cura използва различни височини на слоя, за да постигне повишена детайлност, като същевременно намали времето за печат. Прочетете, за да научите повече!

Една от най-важните настройки за разделяне за 3D принтер е височината на слоя , която определя разстоянието на всеки слой, който съставя модел. По-високата височина на слоя означава по-дебели слоеве, които дават по-силни отпечатъци за по -малко време . Обратно, по-малката височина на слоя осигурява повече детайлност за отпечатване върху модела (напр. малки елементи), но моделите са по-слаби и отнемат повече време поради увеличения брой използвани слоеве.

Настройката за адаптивни слоеве в Ultimaker Cura , най-популярната програма за изрязване за FDM 3D принтери, позволява височините на слоя да варират в рамките на един печат. В тази статия ще разгледаме как работят адаптивните слоеве (adaptive layers) и ще обсъдим предимствата и всички недостатъци на функцията. Също така ще прегледаме различните настройки, свързани с функцията за адаптивни слоеве в Cura и как можете да ги коригирате.

Защо са полезни

Един проблем, който може да възникне при използване на постоянна височина на слоя, е, че горната част може да бъде “отрязана късо”, ако стойността на височината на модела не се дели на дефинираната височина на слоя. Като такъв модел с височина 1,1 мм ще бъде отпечатан с пет слоя от 0,2 мм, тъй като повечето програми за 3D изрязване ще закръглят (обикновено закръглени надолу).

Адаптивните слоеве са полезни за 3D печат, тъй като не винаги е изгодно да се използва една и съща височина на слоя в целия печат. Функцията беше пусната за първи път в Cura през 2017 г. и оттогава беше подобрена, така че вече можете да контролирате повече аспекти от това как работи. Подобни функции има и в други програми за нарязване, като например настройките за променлива височина на слоя в PrusaSlicer .

Най-очевидното предимство на адаптивните слоеве е, че те могат да гарантират, че отпечатъците са по-точни и прецизни, тъй като резачката (Cura) няма да трябва да закръгля нагоре или надолу по броя на слоевете, използвани за отпечатване. Може да се използва и непланарен печат , за да се предотврати съкращаването на височината. Този процес използва слоеве, които обхващат 3D пространство (не само осите X и Y) и може също да подобри точността на детайлите, но е по-сложен за настройка и не винаги може да се използва.

Освен това, функцията за адаптивни слоеве ще използва по-малка или по-голяма височина на слоя, когато това е най-изгодно за моделa, така че не е нужно да избирате дали искате силен или детайлен печат. Например, да приемем, че отпечатвате стълб за лампа.  Настройката за адаптивни слоеве ще каже на вашия слайсер да използва голяма височина на слоя за вала на модела и по-малка височина на слоя за по-детайлната област на абажура, за да улови всички детайли.

Друго важно предимство на адаптивните слоеве са по-гладките извити характеристики по оста Z на моделите поради по-малка височина на слоя, използвана за тези детайли по Z-ос. Струва си да се спомене обаче, че качеството и прецизността на кривите на XY-равнината няма да бъдат повлияни от адаптивните слоеве, тъй като височината на слоя влияе само на характеристиките на оста Z.

Как работи?

Функцията за адаптивни слоеве позволява на принтера да променя височината на слоя на модела, за да минимизира времето за печат (т.е. чрез използване на по-дебели слоеве, където е възможно), като същевременно максимизира качеството на печат (т.е. като използва по-тънки слоеве, където е необходимо). Функцията казва на слайсера да зададе различни височини на слоя въз основа на формата и структурата на модела. Резултатът е, че по-малка височина на слоя се използва в по-детайлни области на модел с малки и прецизни характеристики, докато по-голяма височина на слоя се използва за по-основните зони.

Според Ultimaker, след като бъде активиран, слайсера анализира внесения модел, като измерва наклона и ъгъла на външната повърхност. Функцията за адаптивни слоеве обикновено използва информацията, за да определи коя височина на слоя би работила най-добре за намаляване на времето за печат, без да се жертват детайлите, включени в дизайна.

На слоевете на модел, които съставляват криви на оста Z (3D криви, които обхващат оста Z) или други малки детайли по Z-ос, се присвоява по-малка височина на слоя, за да се гарантира, че кривините излизат по-гладки. По същество това е като използването на повече полигони при изобразяване на 3D сфера, тъй като използването на по-малка височина на слоя не променя модела, но прави действителния печат да изглежда по-подобен.

От друга страна, на слоевете, които съставляват вертикални, плоски участъци от отпечатъка, се определя по-висока височина на слоя. Това е така, защото тези области на отпечатъка не изискват много детайли и използването на по-малка височина на слоя няма да промени много външния вид на отпечатан модел. Можете да мислите за това като използване на нисък брой полигони за изобразяване на 3D куб; в крайна сметка са необходими само шест многоъгълни квадрата (или 12 триъгълника). Ако използвате повече полигони, външният вид на модела няма да се промени.

Крайният резултат от активиране на тази функция на типичен 3D обект е, че нарязаният модел ще може да има постепенно увеличаване или намаляване на височината на слоя. Височината на слоя, която сте задали в Cura, винаги се третира като височина на основния слой, като коригираната височина на слоя варира само леко от нея, за което ще говорим повече в последния раздел.

Предимства / недостатъци

Сега, когато знаете как работи функцията за адаптивни слоеве (adaptive layers) на Cura, нека да разберем как помага!

Предимствата и недостатъците на адаптивните слоеве зависят от това дали сте планирали да използвате малка или голяма височина на слоя за печат. Ако сте планирали да използвате малка височина на слоя, активирането на адаптивните слоеве ще доведе до леко намаляване на прецизността и детайлността на вашия печат, но ще имате по-бърз печат с намален разход на материал. От друга страна, като използвате адаптивни слоеве върху модел, за който ще използвате голяма височина на слоя, ще видите подобрение в детайлите на прецизността на модела, с малко увеличение на времето за печат и консумацията на материал.

Друго голямо предимство на функцията за адаптивни слоеве на Cura е намалената нужда от последваща обработка, като шлайфане, в сравнение с това, ако сте използвали само по-голяма височина на слоя. Това е така, защото за кривите и детайлите на оста Z на модела се използват по-малки височини на слоя, така че няма да се налага да шлайфате толкова много, за да постигнете гладка повърхност. Това обаче също означава, че ще трябва да шлайфате повече в сравнение с това, ако сте използвали само малка височина на слоя.

ПРЕДИМСТВА

• Подобрени криви и детайли по оста Z в сравнение с използването само на голяма височина на слоя
• Моделите ще бъдат по-точни във височината на оста Z
• Намалена нужда от последваща обработка в сравнение с използването само на голяма височина на слоя
• По-бързи разпечатки в сравнение с използването само на малка височина на слоя
• По-малък разход на материал в сравнение с използването само на малка височина на слоя

НЕДОСТАТЪЦИ

• Криви и детайли на оста Z с по-ниско качество в сравнение с използването само на малка височина на слоя
• По-бавно време за рязане (изисква повече изчислителна мощност, но все още не много)
• Необходима е повече последваща обработка в сравнение с използването само на малка височина на слоя
• По-бавни разпечатки в сравнение с използването само на голяма височина на слоя
• По-висок разход на материал в сравнение с използването само на голяма височина на слоя

Като цяло, функцията за адаптивни слоеве в Cura е чудесен начин да се възползвате от предимствата както на малки, така и на големи височини на слоя, когато е най-изгодно. Тъй като функцията е полезна по същество във всеки сценарий, добра идея е да оставите функцията активирана във вашия профил за разделяне и да я деактивирате само когато искате постоянни височини на слоя.

Настройки

Сега, след като знаете за адаптивните слоеве в Cura, как работи и как помага, ще разгледаме как можете да използвате и настройвате функцията за адаптивни слоеве във вашия профил за разделяне, за да се възползвате от предимствата й. Първата стъпка в този процес е активиране на функцията:

1. В Cura щракнете върху полето с настройки за печат близо до горния десен ъгъл на интерфейса.
2. Щракнете върху бутона „Custom“, за да видите разширен списък с наличните настройки.
3. Щракнете върху иконата с три пунктирани ленти в горния десен ъгъл на менюто с настройки за печат и изберете „All“, за да можете да видите всички настройки в Cura.
4. Превъртете надолу до секцията „Experimental“ настройки и намерете опцията за функция „Use Adaptive Layers“ или я намерете през лентата за търсене на Cura. Активирайте функцията (ако още не е).

След като бъде активирана, трябва да видите няколко свързани настройки, които се появяват по-долу. Тези настройки регулират параметрите на формулата за адаптивни слоеве, за да ви позволят да контролирате ефекта на функцията върху начина, по който вашият модел е нарязан.

• Maximum Variation: Това определя колко далеч от височината на основния слой може да бъде зададена височината на слоя. Например, ако зададете височина на основния слой от 0,2 mm в Cura и използвате максимална вариация от 0,04 mm, най-малката използвана височина на слоя ще бъде 0,16 mm, а най-голямата ще бъде 0,24 mm. Предлагаме да запазите тази стойност на 0,04 mm, настройката по подразбиране на Cura, и да правите само малки корекции, ако искате комбинация от по-детайлни или дори по-бързи слоеве върху разпечатките.
• Variation Step Size: Това е разликата във височината на слоя от един слой до следващия. Например, да кажем, че тази стойност е 0,02 mm и инструментът за рязане иска да увеличи височината на слоя от 0,2 mm на 0,3 mm. Cura ще увеличи височината на слоя с 0,02 mm за всеки слой, докато се достигне височина на слоя от 0,3 mm. По подразбиране Cura от 0,04 mm трябва да работи чудесно, но ако решите, че искате да коригирате настройката, направете го на малки стъпки, за да гарантирате, че разпечатките няма да се провалят.
• Topography Size: Това контролира изместването на хоризонталното разстояние от един слой до следващия. По-големият размер на топографията означава, че последователните слоеве са по-далеч през осите X и Y един от друг. С по-голямо хоризонтално разстояние, разделящо вертикално-последователните слоеве, може да се използва по-голяма височина на слоя, което води до по-дебели слоеве, по-малко детайли на моделите и по-силни отпечатъци. Обратното също е вярно. Можете да оставите тази настройка на стойността по подразбиране от 0,2 мм или да я увеличите за по-дебели слоеве, ако търсите по-здрави части.