3D列印技術
使用 Ultimaker Cura 5.0 釋放可變線寬的力量
Ultimaker Cura 5.0 的發布是該軟件有史以來最大的改進之一。這個簡單的陳述可能暗示了一個全新的用戶界面和許多華麗的新功能的大修。但是，雖然我們確實有很多令人興奮的改進，但事實並非如此。
安裝最新版本後，您會發現與往常一樣的功能和易於使用的佈局。然而，就像一輛經過一級方程式機械師改裝和調整的明智的家用汽車，表面之下是一個非常不同的故事。Ultimaker Cura 現在有了一個新引擎，它將使事情變得更加有趣。
什麼是切片引擎，是什麼讓切片引擎變得更好？
Ultimaker Cura 5.0 的秘密武器是我們新的切片引擎及其最大的技巧，可變線寬。切片引擎是我們軟件的核心。它可以將數字 3D 模型轉換為 FFF 列印機可以閱讀和理解的簡化指令集（G 代碼）。這些說明會告訴您的列印機將工具頭移動到哪裡，要擠出多少材料，以及在什麼溫度下進行，等等。
大多數切片軟體，包括 Ultimaker Cura，都以基本相同的方式工作。它將數字 3D 模型分解成一堆扁平層，每層只有幾分之一毫米厚。然後，這些層中的每一層都由切片軟件解釋並變成刀具路徑。它如何做到這一點取決於選擇的設置和使用的切片算法。對常見設置的簡單調整，如外牆數量、填充圖案和密度，以及是否使用支撐，可以從根本上改變任何給定層的刀具路徑。
現代切片軟體（包括 Ultimaker Cura）在使這些刀具路徑更加高效和有效方面變得越來越好。減少列印時間並提高最終列印部件的質量。然而，直到現在，所有使用最廣泛的切片機都有一個不幸的弱點。行寬。
線寬問題
過去，切片文件時，線的寬度取決於噴嘴的寬度和設置。如果您想要更快的列印時間，您可以換成直徑更大的噴嘴，但要權衡列印的細節會更少，並且層線會更明顯。想要不那麼明顯的層線？使用較小的噴嘴。也可以增加或減少噴嘴的流速，這意味著更多或更少的材料將通過噴嘴，影響層寬。
無論您選擇什麼圖層寬度，這將是整個列印過程中每一行的寬度。如果您想知道為什麼這是一件壞事，請嘗試在無法傾斜筆或無法更改您正在使用的向下壓力的情況下繪製圖片。不容易，對吧？
隨著時間的推移，進行了一些改進，例如，Ultimaker Cura 添加了一個設置，允許您通過在列印過程中調整流速來使牆線與內部線的厚度不同。然而，更根本的解決方案是難以捉摸的。到現在。
線寬解決方案
輸入新的 Ultimaker Cura 切片引擎，該引擎現在能夠實現完全動態可變線寬。新的切片引擎由我們才華橫溢的團隊打造，並由我們的忠實客戶通過多個公開測試版進行測試。但是，關於它究竟是如何產生的答案仍然存在於更早的時候，在 Ultimaker 軟件工程師 Tim Kuipers 撰寫的一篇學術論文中。
可在此處找到的論文提出了一種處理自適應線寬的新方法，該方法適用於各種 3D 列印硬件。蒂姆的論文最終也被用作他博士論文的一部分。
實施後，Tim 的解決方案可以在對任何數字 3D 模型進行切片時自動應用可變線寬。然後可以在任何列印機上運行生成的 G 代碼。這是一個巨大的飛躍，因為它本質上為您的列印機提供了一套全新的功能。前面我們提到過靜態線寬就像用無法傾斜或施加壓力的筆繪圖。可變線寬就像突然得到一支畫筆和一張空白畫布。可能性是無止境。
當然，以前有人這樣做過，對吧？嗯，是的，也不是。他們當然嘗試過，但沒有人使用我們的確切解決方案。我們的產品是免費且與列印機無關的切片機中最完整的可變線寬解決方案。
所有可變線寬技術都必須克服過度擠壓和擠壓不足的問題。當線寬分別增加或減少太多時，都會出現這兩個問題。當它們確實發生時，它們會在列印件表面留下瑕疵和缺陷，並可能影響列印件的尺寸精度和結構完整性。
如前所述，可變線寬的應用有限（甚至在 Ultimaker Cura 中），其中線寬僅在某些嚴格條件下進行修改。通過這樣做，大大降低了引入額外缺陷的機會。
某些專有切片機還使用更高級的可變線寬解決方案，這些切片機鎖定到特定的列印機。這可能的原因是，當您確切地知道您使用的是什麼硬件時，更容易預測更改線寬特性將如何影響您的最終列印。
這凸顯了我們解決方案的最大優勢之一。任何使用 Ultimaker Cura 的人都可以使用它，無論他們使用的是哪種 FFF 列印機。無論您使用的是Ultimaker S5還是您自己組裝的低成本套件列印機，我們的新切片引擎都將幫助您獲得更好的列印效果。
精細的細節，薄壁，新的可能
現在是真正有趣的部分！我們的新切片引擎究竟如何幫助您獲得更好的列印效果？
兩個最大和最明顯的優勢是更強大的列印和更精細的細節。任何擁有 Ultimaker 列印機的人都可以期待更快的列印速度。
讓我們先談談部分強度，因為它是最容易解釋的，也是最明顯的。以前，當使用靜態線寬對文件進行切片時，如果列印部分的粗細是所選線寬的兩倍半，則會生成兩條同樣粗的線，中間留有小間隙。
這個差距會削弱最終的印刷品。在零件厚度發生變化的角或尖點處可以看到類似的行為，但列印的內部線條無法均勻地適應生成的幾何圖形。
使用新的切片引擎，您的零件中的內孔數量大大減少，因為線條可以增加和減少厚度以更完全地佔據空間。結果是部件更堅固，無意的內部缺陷更少。
下一個也是視覺上最明顯的好處是改進了細節。過去，當列印的詳細部分不到一行厚時，文件會被切片以盡可能準確地重新創建它。這通常會導致細節模糊不清。就像一個藝術家試圖用一個大記號筆劃出一幅詳細的草圖。
但是，在細節非常精細的情況下，切片時會完全省略，因為列印成功的機會接近於零，嘗試這樣做會增加失敗的機會。
下圖是一個實踐示例，顯示了在 Ultimaker Cura 4.13 版中以三種不同比例預覽的模型，該模型不具有可變線寬功能。
在 Ultimaker Cura 版本 4.13 中以 20%、15% 和 10% 比例切片的 Benchy
模型中灰色的部分是未正確切片的部分，如果嘗試則不會列印。如您所見，較大的 20% 比例 Benchy 被正確切割，但 15% 和 10% 比例 Benchys 逐漸顯示更多區域太小而無法列印。
現在，在啟用可變線寬的 Ultimaker Cura 5.0 中預覽迷你模型。
您可以看到所有三個模型都能夠正確切片，如果在經過良好調整的列印機上列印，也可以正確列印。
事實上，我們做到了。這是列印出來的相同的三艘小船（旁邊是一個用於規模的歐元硬幣）。
最後，讓我們看看速度。速度的提高主要來自刀具路徑效率的提高。更少的不必要的行意味著更少的總列印時間。使用我們推薦的列印配置文件的 Ultimaker 列印機所有者可以看到最大的節省。這些用戶可以期望看到列印時間減少多達 20%。
非 Ultimaker 列印機的列印時間減少可能會更小，但在大多數情況下，仍應有一些明顯的減少。
在 Steve Cox 最近的 Ultimaker Showcase 中，對所有這些優勢進行了詳細檢查並應用於實際應用。
令人興奮的改進即將到來
新切片引擎最令人振奮的方面是，雖然我們已經設法實現了巨大的改進，但仍有待發現的未開發深度。可變線寬確實是 3D 列印的全新前沿，我們只是觸及了表面。在接下來的幾個月和幾年裡，我們將繼續調整和修補我們如何利用它來榨取我們可以挖掘的每一點價值。
最好的部分是您不必等待我們測試和發布我們的優化。最新更新帶來了一大堆新設置，您可以立即開始使用！
雖然我們一直在不知疲倦地工作以充分利用我們的個人資料，但我們的用戶仍然設法通過以有趣和創新的方式組合我們的設置來定期給我們帶來驚喜。立即下載 Ultimaker Cura 5.0 成為這些用戶之一。