Обзор слайсеров для 3d печати

Введение

В данной статье рассмотрим все «не баги, а фичи», появившиеся в слайсере Ultimaker Cura с версии 3.5.1 до версии 4.3.0. На канале Дмитрия Соркина имеется прекрасное видео про настройки Cura вплоть до версии 3.4.1, которое я рекомендую посмотреть всем, кто пользуется данным слайсером, да и другими тоже, потому что большая часть настроек во всех слайсерах одинакова и работает похожим образом, разве что названия отличаются.

Я пользуюсь английской версией Cura. Я считаю, что так правильнее, потому что при переводе на русский местами искажаются описания многих функций, которые не всегда очевидно интерпретируются даже в оригинале на английском. Кроме того, большинство разбирающихся в печати людей пользуются Cura на английском и знакомы именно с английскими названиями настроек, да и большая часть мануалов тоже написана на английском или для английской версии. Так что зная английскую версию куда проще получить совет или найти информацию. Однако я по возможности все-таки буду приводить русские названия параметров.

Удручающая статистика поисковой выдачи на русском и английском языке

¶ M486 Label Objects

Команда в слайсере присваивает ярлыки моделям для того, чтоб плагинам Октопринт было легче отменить печать отдельных моделей, не прерывая печать остальных. В Klipper такой функциональности нет и команда постоянно показывает ошибку в терминале. Для удаления этой ошибки можно использовать «пустой» макрос:

СОПЛЕРЕЗ

В качестве бонуса моя версия макроса для нормализации потока и убирания вытекшего в простое пластика. В сети полно примеров попроще, но этот макрос является универсальным, так как учитывает диаметр сопла и скорость печати первого слоя в слайсере, что критично для флексов. Для этого производит упрощённый подсчёт объёма выдавленного пластика V = lwh, где l — длина линии, w — ширина (равна диаметру сопла), h — высота (равна примерно 3/4 ширины сопла, кратна 0.04). Рисует линию вдоль края стола по оси X по умолчанию, или, если указать параметр , то вдоль оси Y соответственно. Для вызова добавляем в стартовый код принтера в слайсере

PrusaSliser:
Cura:

Является заменой юбки. Основное преимущество — легче удалять.

¶ START PRINT

Макрос начала печати. Стартовый код для Super/PrusaSlicer’а:

для Cura:

Макрос задаёт целевую температуру прогрева стола, а по достижении неполного нагрева (75%) подключает нагрев сопла. Выставьте коэффициент таким, чтобы стол и сопло у вас достигали целевого нагрева примерно одновременно. Если у вас блок питания работает на пределе, то стоит убрать одновременный нагрев стола и сопла. Тогда замените на или удалите эту строчку. Вместо команд Klipper можно использовать и M109/M104/M190/M140, но, по моим наблюдениям, команда ждёт стабилизацию температуры на указанном уровне, что увеличивает время выполнения этого макроса.

Команда в теле макроса используется для инициализации переменной и присвоения значения которое было передано с командой на выполнение макроса. Здесь передаётся температура нагрева. Если передать только команду без параметров, то будут использованы указанные в макросе значения по умолчанию. Здесь — 240 ℃ для экструдера и 70 ℃ для стола.

здесь используется в качестве глобальной переменной, которая используется сразу во всех макросах, связанных с печатью для того, чтобы значение ретракта при окончании, отмене или паузе печати совпадало с подачей при начале или возобновлении печати. Значение выставьте удобное для вас. Вызов переменной происходит командой

Для нормализации подачи пластика в начале печати можно использовать юбку в слайсере. Или добавить в стартовый код слайсера после макрос , который будет описан позже.

Версия 4.0.0

Очень сильно переработали пользовательский интерфейс. Настройки теперь отображаются в выпадающем меню сбоку. Меню можно растянуть по высоте, перетаскивать по экрану, все стильно модно, молодежно. Но не в последнюю очередь из-за смены интерфейса многие так не хотели переходить на новую версию. Во-первых, сократилось и без того не слишком большое пространство для отображения огромного количества настроек. Во-вторых, эти меню надо каждый раз открывать, а если меню настроек растянуть на максимум по высоте, то оно закроет кнопку Slice, и его надо закрывать, чтоб нарезать модель.

К счастью, довольно быстро выпустили плагин, позволяющий вернуть старое представление панели настроек печати в виде сайдбара. Для этого переходим в Marketplace – так теперь называется менеджер плагинов Cura – и выбираем плагин Sidebar GUI, жмем кнопку Install, принимаем лицензионное соглашение, ждем окончания установки и перезапускаем Cura. Теперь все практически так, как было раньше.

А вообще, если отбросить новый интерфейс, то по функционалу это все та же Cura 3.6. Ну добавили настройку Minimum support area (Минимальная зона поддержек), позволяющую задать минимальную площадь, для которой будут генерироваться поддержки, да и все.

¶ Быстрый переход на ключевые разделы

Управляющий компьютер Raspberry Pi
Прошивка Raspberry Pi
Прошивка платы принтера
Подключение к Raspberry Pi
Подключение к Управляющей плате
Конфигурация Klipper
Команды и Макросы Klipper
Дополнения и модификации

Klipper поддерживает большинство, но не все стандартные команды G-code, к которым мы привыкли во время пользования Marlin. В то время, как команды Marlin записываются букво-численным кодом, например, или , сам Klipper использует человекочитаемый формат команд, например, та же команда будет иметь вид . Klipper примет оба варианта. Документация по командам

Киллер-фича Klipper — это макросы — последовательности команд G-code, которые можно запускать одной командой. Например, все команды, которые вы прописали в стартовый G-code слайсера, можно прописать в макрос и запускать одной командой . В интернете существует огромное количество вариантов макросов для Klipper. Обязательно тщательно изучите последовательность команд в добавляемом макросе, чтобы избежать возможных проблем, связанных с несовместимостью параметров нашего принтера и принтера составителя макроса. Документация по макросам

Ниже представлены мои макросы, составленные по принципу «Я художник, я так вижу».

Соответственно, название макроса пишется в квадратных скобках в формате , затем указываются переменные, если нужно, а сами команды идут после с обязательным отступом. Макросы чувствительны к форматированию, будьте внимательны.

В Fluidd можно выборочно добавить кнопки запуска макросов на специальную панель.

Версия 4.2.1

Из более-менее полезного добавили Orthographic view (Ортографический вид), ортогональный режим камеры, раньше был только перспективный. Находится в меню View → Camera View (Вид → Вид камеры). Довольно удобный режим, в котором модель рисуется в ортогональной проекции, без перспективных искажений. Позволяет, например, более точно рассмотреть, как расположены друг относительно друга те или иные элементы, соосны ли они, перпендикулярны и прочее. Кто работает в САПР системах, поймет. Единственное, хотелось бы поиметь кнопку для переключения режима камеры прямо в рабочей области, например рядом с кнопками стандартных видов, ну или хотя бы хоткей, чтобы не лезть каждый раз в меню.

Кроме того, добавили список объектов, содержащий все находящиеся в рабочей области модели. Через этот список можно выбрать модель, она подсветится в рабочей области, и наоборот, при выборе самой модели будет подсвечена соответствующая ей строка в списке. Не то чтобы без этого нельзя было жить, но дают – бери. Иногда довольно удобно, когда, например, на столе куча разных моделей, а тебе надо выбрать конкретную по названию файла.

Немного поменяли цвета различных типов линий в просмотре по слоям. Теперь заполнение внутри модели отличается от сплошного заполнения дна/крышки, а интерфейс поддержек отличается от самых поддержек. Просто приятное изменение, делающее жизнь немного проще.

Smart Z seam (Интеллектуальное скрытие) – новый режим настройки Seam Corner Preference (Настройки угла шва), то есть предпочтения углов для шва. Как гласят примечания к релизу, должен улучшить эстетические качества модели, потому как анализирует ее геометрию и автоматически выбирает между вариантами Hide и Expose, чтобы минимизировать заметность шва. Звучит круто, правда? На деле же, сколько я не тестировал эту настройку, работает она точно так же, как режим Expose. Даже если переключить Z Seam Alignment (Выравнивание шва по оси Z) на Sharpest corner, или, например, Shortest, то Smart Hiding все равно работает так же, как Expose. Лично мне куда больше нравится красивый выровненный шов на модели, который получается при включении опции User Specified для Z Seam Alignment и отключенном Seam Corner Preference, но это, безусловно, дело вкуса.

Появилась опция Z hop speed (Скорость поднятия оси Z). В предыдущей версии, если для оси Z в профиле не была задана скорость, Cura давала команду на Z-hop буквально со скоростью света. Теперь же появилась отдельная опция, задающая скорость для подскока головы при перемещении. Спасибо большое разработчикам, что больше не пытаются запустить наши принтеры на орбиту.

Ну и на десерт самое, пожалуй, вкусное в этом обновлении. Flow per feature, то есть задание потока отдельно для различных элементов модели – внутренних и внешних периметров, заполнения, поддержек и прочего. Полезность данной функции огромна. Щели между периметрами, а Linear Advance не для вас? Можно увеличить поток для периметров. Щели в крышке? Увеличиваем поток для крышки. На большой скорости рвет заполнение? Ставим поток заполнения на 120%, пусть попробует порваться. Конечно, нужно разумно подходить к использованию данной функции, но все-таки это – одно из самых полезных нововведений за последнее время.

Версия 3.6.0

Данная версия длительное время оставалась основной для большинства печатников. Она очень стабильно работала с самого начала, к ней даже багфикс не выпускали, и многие долго не хотели обновляться с нее на Cura 4, а некоторые и до сих пор ей пользуются.

Первое, что бросается в глаза, это конечно Gyroid Infill, гироидное заполнение. Очень интересный шаблон заполнения, которой уже был в других слайсерах, но в Cura появился только в этой версии. Данный шаблон относится к трехмерным и должен обеспечивать более равномерную прочность модели. Печатается он при этом довольно быстро, несмотря на хитрую извилистую форму – сказывается отсутствие углов, как например в том же гексагональном заполнении. За счет того, что шаблон трехмерный, на просвет в напечатанном изделии его не видно. Главный минус по сравнению с обычными шаблонами типа Lines и Grid – некоторая неравномерность расстояния между линиями, из-за чего первый слой крышки может хуже ложиться, так что лучше добавить дополнительный слой, а то и пару, по сравнению с обычными шаблонами.

Еще одна крутая настройка — Enable support brim (Разрешить кайму поддержек). Как и следует из названия, она добавляет Brim, то есть кайму, под поддержки. Настройка Support Brim Width (Ширина каймы поддержки) задает ширину этой каймы. Позволяет существенно улучшить адгезию поддержек к столу, особенно в комбинации с упомянутой ранее настройкой Initial layer support line distance.

Версия 4.1.0

Добавлен новый скрипт постпроцессинга Insert at Layer change. Он позволяет добавить свой G-code до или после смены слоя. Данный скрипт, как и другие, находится в меню Extensions → Post Processing → Modify G-code (. Скрипт оказался жутко бестолковым. G-код для вставки должен быть введен в одну строку, и эта строка будет вставлена, как есть. Никакими ухищрениями типа регулярных выражений и эскейп-символов мне не удалось заставить скрипт превратить строку, содержащую несколько команд, в несколько отдельных строк. То есть, по сути, скрипт можно использовать чтобы вставить между слоями только одну команду. Очень сомнительная польза. Этого ограничения, кстати, нет у другого скрипта, который называется Search and Replace, но о нем я расскажу как-нибудь в другой раз.

Добавили настройку Prime tower brim (Кайма черновой башни), добавляет кайму для черновой башни на мультиэкструдерных конфигурациях. Работает по аналогичному принципу с вышеупомянутой настройкой Support Brim, помогает увеличить адгезию черновой башни к столу.

Довольно важная настройка — Maximum deviation (Максимальное отклонение). Эта настройка вообще была и раньше, но была скрыта в коде и жестко приравнена к значению настройки Maximum Resolution (Максимальное разрешение), деленному на 2. Теперь же значение этого параметра можно задать вручную. Настройка Maximum Deviation задает максимальное отклонение в мм для сгенерированных слайсером траекторий относительно исходной модели. Настройка Maximum Resolution задает минимальную длину сегмента траектории, сегменты меньшей длины Cura будет генерировать только в том случае, если нарушается требование настройки Maximum Deviation.

Версия 3.5.1

Во-первых, появились кастомные поддержки, пока еще в виде плагина Custom support plugin. Позволяет размещать поддержки на свое усмотрение, работает дубово, но функционально. Позже этот функционал был перенесен из плагина в саму Cura.

Появились новые горячие клавиши для вызова режимов изменения моделей. Латинская T для translate, то есть перемещения, S для scale (изменения размера), R для rotate (поворота) и M для mirror (отражения). А еще С для кастомных поддержек и E для блокировщика поддержек.

Появились новые настройки заполнения. Multiply infill (Множитель для линии заполнения) увеличивает число линий, которыми рисуется заполнение. Новые линии рисуются рядом со старыми по тому же шаблону. Позволяет сделать заполнение более прочным и устойчивым. Еще данная настройка будет полезна, если мы хотим напечатать заполнение без дна и крышки, чтобы использовать как самостоятельную модель. Туда же идет Extra infill wall line count (Количество дополнительных стенок заполнения), то есть количество дополнительных стенок заполнения. Обводит заполнение стенками, все просто. Применения этой функции практически нет, поскольку обычно вокруг заполнения у нас и так, внезапно, стенки. Единственное, что мне пришло в голову – комбинация с функцией Infill Support (), когда заполнение рисуется только там, где на него будет что-то опираться, по типу поддержек, но только внутри модели. Extra infill wall line count добавит стенок вокруг такого заполнения.

Кроме того, появились интересные настройки поддержек. Первая — Initial layer support line distance (Дистанция между линиями поддержки первого слоя), то есть расстояние между линиями на первом слое поддержки. Эта настройка позволяет сделать первый слой поддержки более плотным и существенно улучшить адгезию поддержек к столу, раньше у небольших поддержек с низким процентом заполнения с этим была беда.

Еще к поддержкам — Support infill line direction (Направление линии заполнения поддержек). Позволяет повернуть на определенный угол весь шаблон, которым рисуются поддержки. Довольно полезная функция, можно повернуть поддержки так, чтобы линии, печатающиеся поверх этих поддержек, не попадали в пространство между линиями поддержек и не провисали.

Ну и последняя, но от того не менее важная, касающаяся поддержек функция – Fan speed override (Переопределение скорости вентилятора). Эта функция позволяет настроить отдельную скорость обдува для элементов, печатающихся на поддержках. Увеличение обдува для таких элементов улучшает качество поверхности на поддержках и упрощает отделение поддержек от модели, но тут главное не переборщить.

Ну и напоследок, очень интересные функции. Overhanging Wall Angle (Угол нависающей стенки) и Overhanging Wall Speed (Скорость печати нависающей стенки). Эти настройки позволяют снизить скорость печати периметров для нависаний больше определенного угла. Снижение скорости задается в процентах от базовой скорости печати периметров. Очень крутые функции, позволяют улучшить качество печати нависаний. Можно поставить большую скорость для периметров, при этом нависания будут печататься медленнее, укладываться лучше и успевать охлаждаться. Но надо учитывать, что данная настройка работает только для внешних линий периметра.

SelfCAD

Новая программное средство SelfCAD – это зверь, который используется для всего рабочего процесса, связанного с 3Д печатью, включая в том числе и проектирование. Софт использует свой собственный слайсер, подготавливающий модель к 3Д печати. Кроме того SelfCAD предлагает различные надежные приложения.

На самом деле вы можете отправить готовую модель для нарезки, отредактировав при этом все показатели: высоту слоя, плотность и тип заполнения модели в процентах, скорость печати и прочие. Также есть и дополнительные продвинутые инструменты для управления процессом подготовки модели к печати. Далее загружается сгенерированный G-код и все, модель готова к печати.

Достоинства SelfCAD:

После завершения процесса нарезки можно предварительно просмотреть слои. Программа рассчитывает и другие параметры: примерное время печати, расход материала, итоговая масса модели. Есть тип наполнения спагетти. Оно хаотичное, из-за чего иногда портит модель, но способно доставить удовольствие.

Недостатки SelfCAD:

От фактической печати SelfCAD удалено, хоть и буквально на шаг. Вот если бы код можно было бы загружать напрямую в принтер, например посредством облака, то SelfCAD были бы куда более мощной конкурентной силой. Прога бесплатная лишь на 30 дней, далее за месяц использования придется выложить 9,99USD.

SelfCAD совместима с:

Windows,
Linux

Уровень:

Программа SelfCAD ориентирована на новичков и средний уровень. Она может дать ощутимый скачок, но никакая высота не является абсолютным пределом.

Хороший или плохой: критерии выбора слайсера

Для выбора оптимального типа слайсера необходимо руководствоваться следующими критериями:

Показатель скорости импорта STL – если ПО хорошее, то оно быстро и без ошибок способно масштабировать любую точку, поворачивать модель.
Ремонт файла в формате STL – если в вашей модели, которую вы загрузили в файле STL, содержатся ошибки, то хороший софт обязательно вам об этом сообщит, а в идеальных условиях даже автоматически их исправит.
Удобство – это весьма субъективный параметр. Однако все же есть некоторые нюансы, в частности, есть ли уровень для начинающих, расширенные экспертные настройки, насколько понятный интерфейс, есть ли возможность сохранения истории, облачное хранение файлов и локальных данных, есть ли функции отмены и повтора и т.п.
Возможность предварительного просмотра – хорошие программы предлагают предварительный просмотр, а также дополнительные данные – время печати (примерно), расход материала и т.д.
Цена – «бесплатно» всегда у любого пользователя будет в приоритете, но при этом качественные вопросы тоже будут играть весомую роль.

MakerBot Print

Слайсер MakerBot Print ориентирован в первую очередь на линейку 3Д принтеров MakerBot. Данная программа отличается от других, которые ориентированы на огромный модельный ряд 3Д принтеров. MakerBot Print в авторежиме настраивает параметры среза под конкретный режим и тип экструдера. Разработчики позаботились о том, чтобы у пользователей была весьма полезная функция, которая заключается в авторасстановке сетки на нескольких или одной сборочной платформе. Эта функция будет весьма полезна для тех, кто подготавливает серию компонентов.

Прямо из программы можно получить доступ и распечатать модели из Thingiverse. Если в принтере есть встроенная веб-камера, то в MakerBot Print вы сможете с ее помощью контролировать 3Д принтер и печать.

Достоинства MakerBot Print:

Если у вас 3Д принтер MakerBot, то с данной программой вы сможете добиться наилучшего качества отпечатков. Новички оценят простоту и понятность программы, а опытным пользователям понравится помощь при необходимости печати большого числа моделей. К тому же программа бесплатная.