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外墙 / 内壁拆分

"墙壁"的问题

Snapmaker Orca 其实已经知道外墙和内壁的区别——在预览中打开线型视图,它们被绘制成不同的特征类型、用不同的颜色、一路贯穿切片器都被当作彼此有别来跟踪。原版没有开放的是允许用户对他们区别对待:二者被分配给同一个挤出机,由一个名为墙壁的设置统一控制。切片器知道最外圈壁在做与它后面各圈不同的工作,然后还是把它们都送给同一个挤出口,在单挤出口打印机上这是无可避免的。但在有四个独立头的 Snapmaker U1 上,这是一次错失的机会——因为每一圈壁扮演着不同的角色。最外那一圈,你能看能摸的那一圈,决定了表面质量、尺寸精度和细节分辨率。它后面的每一圈都是结构性的:加固外壳、把载荷传给填充、增加壁厚。这些是不同的工作,不需要用同一个挤出口。


FOrcaSlicer 的不同做法

FOrcaSlicer 把墙壁拆分为两个可独立分配的特征:

特征 角色 推荐挤出口
外墙(OW) 可见表面、细节、尺寸精度 小(0.2 mm)
内壁(IW) 结构加固、外壳厚度 较大(0.4 mm 以上)

二者都可独立分配给 U1 四个头中的任意一个,各自带有自己的挤出口直径、耗材、线宽和速度。切片器本就在做的这个区分,如今变成了你可以据以打印的区分——而且关键在于,你能逐特征选择的不只是挤出口,还是材料

自 8.5 版本起,每个特征还以可以根据打印它的那个挤出口的线宽和速度来打印——在质量速度页的逐挤出口标签页中设置——因此较宽的内壁挤出口会以它自己的线宽和速度运行,而不再继承外墙挤出口的。


齿轮示例

齿轮是这种拆分最清楚的例子。齿面是一个精密表面——渐开线精度与表面质量决定了齿轮是平顺啮合还是卡死——而齿面背后的一切都是结构。不过单个齿轮并不是一个很好的对比,一整组齿轮更为实际,也让这一整盘的打印时间变得更有参考意义。下面的测试打印是同一套七齿轮组复制了三份

下载:1M_gear_group.STL

七个齿轮全部为模数 1、压力角 20 度、齿宽 6 mm。斜齿轮采用 20 度螺旋角。它们只有齿数不同:

类型 齿数
直齿 10T、16T、32T
内直齿 48T
斜齿 16T、20T、32T

一个齿轮,两种材料

正是在这里,这种拆分不再只是速度之争,而成了工程之选。

齿轮对材料有两种不同的要求。齿面想要润滑性——它是一个滑动接触表面,材料越滑,运行就越凉、越静、越耐久。纯尼龙(PA)在这方面很出色。齿面背后的一切则想要刚性——一颗齿无论它当初打印得多精确,只要在载荷下变形就会丢失它的渐开线齿形。碳纤维填充尼龙(PA-CF)刚性远高,作为轴承表面则差得多。

原版下你要二选一,而 FOrcaSlicer 让你兼得:外墙用 PA,其它用 PA-CF。齿在与另一颗齿接触的地方是滑的,在其它地方是刚的。

关于测试打印的说明:下面的打印用的是墙壁 PETG、其余一切 PETG-CF,用来代替 PA 和 PA-CF。这是预设的限制,不是打印机的限制—— Snapmaker 的 U1 预设只为 0.4 mm 挤出口提供 PA 系列材料,尽管其它挤出口完全能打印这些材料,但是材料应用的逻辑是一样的。

四种切法

两种原版,两种 FOrcaSlicer:

每圈 0.2 mm(原版) 外墙 0.2 mm,其余 0.4 mm 外墙 0.2 mm,内壁 0.4 mm,其余 0.6 mm 每圈 0.4 mm(原版)
齿轮组,全 0.2mm 齿轮组,FOS 2-4-4 齿轮组,FOS 2-4-6 齿轮组,全 0.4mm
精细细节,打印慢—— 8h 39m 精细细节,打印更快—— 5h 15m 精细细节,打印更快—— 5h 5m 细节较少,打印最快—— 4h 29m

中间两列才是重点。齿形与全 0.2 打印完全一致——外墙仍由 0.2 mm 挤出口铺下,所以齿面毫无变化。但打印在大约五小时内完成,而不是八个半小时,因为齿面背后的一切都由一个宽两到三倍的挤出口铺下。而且中间两列即便在启用换料塔的情况下也更快——混直径打印所需的换料并没有吃掉节省下来的时间。

全 0.4 那一列是这项省时最诚实的对照:是的,它还要更快——而它也是齿明显失去清晰度的那一列。 0.2 mm 挤出口在呈现齿顶圆角和齿根让位方面仍然更好,纯粹是因为它能铺下的分辨率更高。FOrcaSlicer 让你拿到略粗糙打印的大部分速度,却不付出表面上的代价。

还有一个时钟没显示出来的收获。因为在 FOrcaSlicer 的打印中碳纤填充材料被用到了内壁上,这两列里的齿应当比原版打印更刚——原版从头到尾、齿面到齿芯都是纯 PA。FOS 齿轮不只是同一零件的更快版本,它们是更好的零件。

时间与打印规划

线型视图显示了挤出口实际上的排布——哪个挤出口铺下哪个特征,以及随着内侧挤出口变宽,外墙背后的圈数是如何塌缩的。

时间与线型,全 0.2mm 全 0.2 mm。

时间与线型,FOS 2-4-4 外墙 0.2 mm,其余 0.4 mm。

时间与线型,FOS 2-4-6 外墙 0.2 mm,内壁 0.4 mm,其余 0.6 mm。

时间与线型,全 0.4mm 全 0.4 mm。

耗材用量

耗材窗口按类别和按耗材拆分用量,带有小计和总计——你可以在这里精确看到,昂贵、精密的材料你实际花了多少在表面上,而廉价的结构材料又承担了其余多少。

耗材用量,全 0.2mm 全 0.2 mm。

耗材用量,FOS 2-4-4 外墙 0.2 mm,其余 0.4 mm。

耗材用量,FOS 2-4-6 外墙 0.2 mm,内壁 0.4 mm,其余 0.6 mm。

耗材用量,全 0.4mm 全 0.4 mm。


设置

如果需要拆分配置,在打印流程设置中打开高级模式,然后转到多材料 -> 各特征的耗材

混直径下的各特征耗材

设置 说明
外墙 哪个挤出口打印外墙壁圈
内壁 哪个挤出口打印外墙之后的每一圈壁
外墙圈数 多少圈算作"外墙"(默认:1)

外墙圈数让你把不止一圈指定为外墙——当你想在交给较大的内壁挤出口之前先来两道精密圈时很有用。如果你把它设得高于壁圈总数,该字段会变红:你要求的外墙圈数超过了实际的壁数。


外墙与内壁之间的间隙

当外墙和内壁使用不同的挤出口直径时,二者边界处的间距与来自同一挤出口的两圈之间的间距不同。这是必然的——两道挤出线宽度不同。

FOrcaSlicer 明确地处理这一点:

  • 外墙圈外部周长间距排布,取自外墙挤出口。
  • 内壁圈内部周长间距排布,取自内壁挤出口。
  • 二者的边界——最后一圈外墙与第一圈内壁之间的间隙——取两者的平均:外墙间距的一半加上内壁间距的一半。

这与任意两道相邻挤出线遵循的物理规则是一样的:各自贡献自身宽度的一半。之所以值得一提,只是因为如今这两个"一半"尺寸不同了。每当外墙和内壁被分配给不同挤出口时,这项修正就自动应用,不需要人工干预。


线宽必须是绝对值

如果你自建打印流程预设,有一点要注意:线宽请以毫米指定,而不要写成挤出口直径的百分比。

百分比线宽是相对单一挤出口直径解析的,而在混直径打印中并不存在供它解析的单一直径——路线生成器在外墙挤出口的上下文中运行,所以百分比会默默地把外墙挤出口的直径套用到由完全不同的挤出口所做的挤出线上。随附的 U1 打印流程预设已经使用绝对毫米。百分比不会抛出错误;它只会悄悄地在除某一个之外的每个挤出口上产生错误的流量。


接下来的方向

按挤出口拆分墙壁是基础,如今每个特征都以各自挤出口的线宽和速度打印。下一步是按层高拆分它们——让 0.4 mm 内壁挤出口在同一对象内铺下比 0.2 mm 外墙挤出口更厚的层。今天二者仍打印在一个共享的层网格上,受当前使用的较细挤出口约束。

共享层网格目前让你付出的代价,见 [已知限制](Kno