Слайсер для 3D-принтера: как модель становится G-code

Слайсер для 3D-принтера: как модель становится G-code

Принтер не умеет читать объёмную модель так, как её видит человек на экране. Он выполняет короткие команды. Переехать в точку, выдавить порцию пластика, нагреть стол. Переводом с языка геометрии на язык этих команд занимается отдельная программа, и от её настроек результат зависит почти так же сильно, как от самого устройства.

Слайсер для 3D-принтера: как модель становится G-code

Такая программа называется слайсер для 3D-принтера. Название происходит от английского slice, то есть «резать»: модель рассекается горизонтальными плоскостями на тонкие слои, и для каждого слоя рассчитывается путь, по которому пройдёт сопло.

Как модель превращается в G-code

На входе слайсер получает файл модели, например STL или 3MF. Дальше он строит стенки по контуру каждого слоя, заполняет внутреннее пространство сеткой, добавляет верхние и нижние сплошные поверхности и при необходимости опоры.

Затем для каждого движения считает скорость и количество подаваемого материала. Это основная работа программы.

Результат сохраняется в G-code, то есть в текстовый файл, где строка за строкой записаны команды: куда переместиться, сколько выдавить, до какой температуры прогреть сопло и стол.

Файл переносят на принтер через карту памяти, USB или по сети. Одну и ту же модель можно нарезать десятком способов, и в итоге получатся десять заметно разных деталей, хотя файл исходной модели не менялся.

Какие настройки определяют результат

Высота слоя. Обычно выбирают значение примерно от 0,1 до 0,3 мм.

Тонкие слои дают гладкую поверхность. Печать при этом растягивается на часы. Толстые слои хороши для черновых прототипов и крупных деталей, где ступенчатость не важна.

Заполнение. Внутри детали обычно не сплошной материал, он заполнен сеткой или другим узором. Чем она плотнее, тем крепче деталь, тяжелее изделие и дольше работа.

Для фигурки на полку хватит редкой сетки, для держателя или кронштейна лучше увеличить плотность. Ещё один параметр — число стенок: стандартом считаются две-три, для нагруженных деталей берут больше.

Поддержки. Если у модели есть нависающие участки, под ними нужны временные опоры, иначе пластик повиснет в воздухе.

Слайсер умеет ставить их автоматически, но слепо доверять автомату не стоит: опоры оставляют следы на поверхности, и на печать с удалением уходят время и материал.

Скорость. Быстрая печать экономит время. Но чаще приводит к дрожанию, перекосам и слабой связи между слоями.

Для мелких деталей и сложных контуров скорость разумно снижать.

Прилипание первого слоя. Юбка обводит деталь на некотором расстоянии: она прочищает сопло и показывает, как ложится первый слой. Удержаться на столе модели помогают кайма (brim) и подложка (raft), причём кайма особенно выручает, когда площадь контакта детали с поверхностью мала.

Типичные ошибки новичков

  • Берут чужой профиль, не проверив, подходит ли он к своему принтеру, диаметру сопла и типу пластика;
  • выставляют минимальную высоту слоя для любой детали и получают многочасовую печать без видимой пользы;
  • включают поддержки везде подряд или, наоборот, забывают о них при крутых нависаниях;
  • не смотрят послойный предпросмотр перед отправкой файла на принтер;
  • меняют сразу несколько параметров и потом не могут понять, что именно повлияло на результат.

Надёжнее всего действовать постепенно.

Начать лучше с малого. Выберите профиль своего принтера и пластика, нарежьте небольшую тестовую модель и внимательно изучите послойный просмотр. Затем настройки меняют по одной и сравнивают результат. Так быстро видно, какой параметр за что отвечает, а лишние часы печати и перерасход материала становятся редкостью.

Что проверить перед запуском печати

После нарезки слайсер показывает предварительный просмотр, и пропускать его не стоит.

Перелистывая слои, можно заметить участки без опоры, слишком тонкие стенки, которые не напечатаются, и места, где сопло будет часто перебегать с холостым ходом. Заодно программа выдаёт оценку времени печати и расхода пластика, по ним удобно решить, оправдана ли выбранная высота слоя.

Стоит также убедиться, что модель стоит на столе самой ровной гранью и не выходит за область печати, а температура соответствует выбранному материалу.

Проверки занимают пару минут. Зато нередко спасают от испорченной детали, которую иначе обнаружили бы лишь на десятом часу работы, когда пластик уже потрачен.

Программы для нарезки бывают бесплатными и платными, у многих производителей есть собственные версии под их линейки принтеров.

Для старта обычно достаточно любой распространённой бесплатной программы: принципы работы у них общие, различаются в основном интерфейс и набор дополнительных возможностей.