CHITUBOX Pro软件使用(二十一) 

3D打印技术 /[软件]
发布时间: 2022-12-20 11:44
(2)丨如何在CHITUBOX Pro中设置切片参数?

通过上一期内容,我们知道切片配置弹窗里包含了“切片配置”“打印机”两项内容,切片配置项下是树脂、打印、Gcode、高级四大类参数,打印机项下展示的是当前所选打印机的名称、类型、分辨率、XYZ轴尺寸等详细信息。本期我们就继续来详细介绍切片配置文件里的参数设置部分吧。

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一、打印机

在切片前,我们先来介绍一下打印机吧。可以看到,在这里提供查阅和调整的是当前打印机的具体信息,这部分参数我们一般也不会进行调整,除非是特殊情况。

打印机参数

打印机参数

名称:指的是当前打印机的具体名称,这里支持我们进行编辑。

机器类型:即当前机器的类型说明,一般显示的是厂商提供的当前打印机的机器名称,不可编辑。

分辨率:分别是指在 X 、Y 轴方向的像素个数。

锁定比例:勾选它,即表示将锁定X轴和Y轴的尺寸和分辨率的比例值。

尺寸:分别代表的是X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的最大打印尺寸。

构建区域偏移:启用该功能,我们可以自定义设定打印机的打印区域边界线。需要注意,这里的区域必须是在实际的打印机可使用的区域范围内。

镜像:可以选择镜像模式和DLP打印模式。关于镜像的功能使用,可以参见这里

显示校正:这是为 DLP 打印机设计的功能,补偿校正由于光机安装方位偏差导致的投影图片的变形。


二、切片配置

现在,我们来重点介绍切片配置部分。在弹窗中上端,显示的是我们当前选中的切片配置文件的名称,下列的树脂、打印、Gcode、高级显示的就是该配置文件的具体设置信息。


1、树脂


在树脂类型下,分别是树脂类型、树脂密度、树脂价格这三个参数。我们只有在切片前设置了这些参数信息,CHITUBOX Pro才会在切片的时候自动计算出当前模型打印所需消耗树脂的体积、价格、重量信息。当然,这三项参数信息不是必填项,所以如果你并不十分了解使用的树脂信息也无妨。

树脂

树脂

树脂类型,我们可以将它记录为我们将要使用的树脂类型或者树脂的名称。

树脂密度,单位采用的是g/ml,而树脂价格中的货币单位和体积单位都是可选项,因此我们在填写时需要注意它们的换算关系。


2、打印


在这里,我们可以设置即将需要使用的或者以后使用的打印参数。这一步的工作十分关键,例如:如果你的的曝光时间设置过短,那么树脂在打印过程中就会固化不充分,造成模型变形、缺肉等失败的情况。下面,我们一起来看看这些参数分别代表的是什么意义,以及各自设置时需要注意的点在哪里。


  • 层厚,指的是每打印一层的厚度大小,CHITUBOX的default机型默认的层厚是05mm。

由于光固化3D打印中的LCD 3D打印是利用了面成型打印技术,通过利用光源和成像系统来使光敏树脂固化成型。因此这个“面”就非常重要了,每一层“面”既不可以太薄也不可以太厚。在相同高度情况下,层厚设置过薄会使得分层数增加,这样容易拉长打印时间,同时,层厚太薄也并不一定能提升打印精度;如果设置过厚,分层数会减少,可能会造成打印模型部分细节的缺失以及打印表面产生更多的层纹。


  • 底层数,是指起始打印的层数,设置一定的底层有利于增加打印模型与打印平台的粘合度。

注意,这里的底层是指整个模型文件切片时的底部部分,并不是指模型的“底部层”。如果模型并不是直接贴平台打印,而是设置了一定的抬升高度,与打印平台贴合部分是支撑或者底阀,那么,这部分也属于底层的范围。

底层

底层

  • 曝光时间,这里是指正常打印层的曝光时间。

由于我们使用的光敏树脂的特性和打印需求有所不同,因此,我们在设置曝光时间时一定要注意调整它的长短,避免发生固化不完全或者过曝的情况。


  • 底层曝光时间,这是针对我们设定的底层部分设置的曝光时间。适当增加底层曝光时间有助于增加打印模型与打印平台的粘结强度。
  • 过渡层数,是指在底层(绿色框出)之后、正常层(橙色框出)之前的过渡层数量。过渡层可以避免从底层长曝光时间突变成正常层短曝光时间时,导致相邻结合层出现断层的问题。如图中蓝色框出部分:

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  • 过渡类型,可以设置从底层过渡到正常层时曝光时间的过渡类型。
  • 过渡层间隔时间差:选择了“线性”类型后,过渡层部分相邻层曝光时间的等差数值。

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  • 打印过程等待模式,是指打印时,层与层之间的间隔等待时间的模式类型,有 静止时间 灯灭延迟 两种。
  • 静止时间,这是CHITUBOX为了简化原有的灯灭延迟计算方法而新推出的打印过程等待模式。在该模式下,我们只需要简单地输入抬升前的静止时间、抬升后的静止时间、以及回程后的静止时间,无需再进行繁琐的计算了。

    • 抬升前的静止时间:指的是打印曝光结束到打印平台开始远离曝光面的间隔时间差。
    • 抬升后的静止时间:这是指打印平台打印抬升后开始静止到开始回程的间隔时间差。
    • 回程后的静止时间:是指打印平台运动至打印面开始静止到开始曝光的间隔时间差。

静止时间

静止时间
  • 灯灭延迟指的是在3D打印过程中,打印一层时在打印平台上 抬升 等待 回程 所花费的总时间。

它的计算公式为:

灯灭延迟=抬升时间+等待时间+回程时间

灯灭延迟

灯灭延迟

从计算公式中可以得知,抬升时间和回程时间是由抬升距离决定的,而等待则不是,一般情况下我们推荐2~3秒。如果你想要了解更多的关于这部分的计算内容,可以点击阅读灯灭延迟计算方法



    • 灯灭延迟:指的是正常层的灯灭延迟设置时间值。
    • 底层灯灭延迟:顾名思义,这是指底层的灯灭延迟设置时间值。

但是,真正的机器灭灯时间= max(z轴上下移动的总时间,配置的灭灯延迟)。换而言之,如果我们设置的灯灭延迟参数值小于打印时Z轴上下移动的总时间,那么它将不会生效。


在大多数情况下,为了确保树脂有充足的稳定固化时间,我们会将灯灭延迟的时间设置得久一些。但是如果我们设置得太久,反而会浪费时间。


CHITUBOX Pro与CHITUBOX Basic V1.9.0及后续的版本,都对切片参数设置进行了升级,采用了两段式控制方式。这种控制方式可以让我们更加灵活地控制打印平台的运动,在极大地加快打印速度的同时保证了打印成功率。

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两段式控制方式,又可称为二段运动控制(TSMC),主要是针对距离与速度参数。它将平台的运动过程分为了两个不同的阶段,如图所示,并分别设立了可调参数。而且,对于切片中的底层和正常层,其各自的速度和距离也是可以做差异化设置的。


  • 底层抬升距离:指底层部分在打印过程中,打印平台每次远离打印面的距离值。
  • 抬升距离:这是指正常层的打印过程中,打印平台每次远离打印面的距离值。
  • 底层回程距离:即在底层部分的打印过程中,打印平台的回程距离大小。
  • 回程距离:即在正常层部分的打印过程中,打印平台的回程距离大小。

两段式-距离

两段式-距离

对于打印中的回程距离,不管是底层还是正常层,CHITUBOX Pro都进行了默认设置。需要注意到的是,不管如何设置,底层和正常层各自的抬升总距离一定是要等于回程总距离的。重点,底层和正常层可以设置不同的总距离值。


如果你还是不理解,可以想象一下我们平常运动中的直线(定点)往返跑,不管我们的速度如何,是走是停,我们“往”跑的距离一定是和“返”跑的距离一样的。


  • 底层抬升速度:指的是底层部分在打印过程中,打印平台每次远离打印面时的运动速度。
  • 抬升速度:指的是正常层部分在打印过程中,打印平台每次远离打印面时的运动速度。
  • 底层回程速度:是指底层部分在打印过程中,打印平台靠近打印成形面时的运动速度。
  • 回程速度:是指正常层部分在打印过程中,打印平台靠近打印成形面时的运动速度。

两段式-速度

两段式-速度

对于一个运动循环来说,在二段运动控制模式下会存在4个子阶段;而对于整个打印过程来说,如果涉及到了底层和正常层,那么将会存在8个子阶段。当然了,如果你不想使用二段运动控制方式,也可以使用传统运动控制方式的,只要将右侧第二列的参数全部设为零即可。第二段中适配的速度和距离二者中有一个为零时,相匹配的参数均不生效。

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3、Gcode


Gcode参数是我们极少数时候会要修改的参数,因此我们不必特意去改动它们。尤其是当你不知道自己在做什么的时候(不可否认,很多人都不了解这些代码的意义,甚至看不懂),千万别去修改这里的代码。而且,当你真的需要去改动它们时,也要注意只有.zip 格式和它的衍生格式(例如.cws)支持 Gcode 编辑。


4、高级


在CHITUBOX Pro的“高级”参数类型中,提供的是光强PWM、图片灰度、抗锯齿、公差补偿、打印时间补偿以及蒙版功能设置。


  • 底层光强PWM

这是指底层光强的脉冲宽度调制,范围从 0 到 255,可以控制底层曝光时 UV 光源的光强强度。


  • 光强PWM

这是指正常层光强的脉冲宽度调制,范围从 0 到 255,控制的是正常层曝光时 UV 光源的光强强度。


  • 图片灰度

也就是图像灰度的等级,类似光强PWM,但图像灰度不改变UV光强,它改变的是LCD屏幕的透光率。


  • 抗锯齿

它可以对图像边缘的锯齿进行柔化处理,让物体打印后表面更加光滑。


对于LCD 3D打印,想让模型的边缘区域变得光滑,重点是要让相邻的锯齿间过渡得更加“柔和”。这里就涉及到了两种抗锯齿形式,一是控制边缘曝光的连续性,二是控制透光强度。在CHITUBOX Pro中,抗锯齿级别参数改变的就是曝光的连续性,而灰度和图像模糊改变的则是透光强度。


灰度范围决定了可用于抗锯齿的灰度值范围。其中0代表黑色,255代表白色,从0~255意味着从黑色逐渐过渡到白色。


抗锯齿级别参数下的2、4、8三个等级控制的是打印时边缘的曝光时间,即曝光的连续性。级别与抗锯齿效果成反比关系,等级越高时间越长,边缘越清晰,抗锯齿效果越低。目前,这种机理只适用于.cbddlp格式。

抗锯齿

抗锯齿

启用图像模糊适用于.ctb格式,可以选择启用/关闭该功能。


图像模糊像素:提供了2、3、4这三项级别可选,它决定了边缘过渡像素的数量。类似于Photoshop中的羽化功能,等级越高,边缘就越模糊。


  • 公差补偿

这是一种补偿正常打印层的内外径尺寸的功能,可以有效地帮助我们避免因树脂特性、曝光等因素导致的打印后变形,最终导致模型无法完美配套。对于工件打印、以及设计为套组的模型,具有非常强的实用性。


a和b分别是补偿中的模型孔径内外两个方向的参数值。

例如:a的值越大,内径越小,模型实体越大。a的值越小,内径越大,模型实体越小。

公差补偿

公差补偿

当a为正值(补偿模型收缩部分)时,内径将会减小,模型实体增大;

当a为负值(补偿模型膨胀部分)时,内径会增大,模型实体会减小。

奇偶层差值:缩小指定值,对偶数层生效;如果指定值为负数,则会向外扩展。


  • 底部公差补偿

同理,这里指的是对底层(包括过渡层)的内外径尺寸补偿。但如果我们添加了禁用底层公差补偿,则正常层的公差补偿设置会对全模型生效。


  • 打印时间补偿

由于不同分辨率下打印图片的读取时间偏差、以及电机运动加减速等因素的影响,会造成软件预估打印时间和实际打印时间不一致的情况,为了解决这一问题,CHITUBOX Pro提供了层打印时间补偿功能。


启用打印时间补偿功能后,我们可以直接在输入框中输入层补偿时间;也可以在设置弹窗中输入相应的数据,此时软件会自动计算层补偿时间值,在单击应用后我们就可以使用该参数了。


  • 蒙版

蒙版是为了解决一个常见的光源问题而设计的。如果光源在屏幕上不同位置出现光强不均匀,这通常是由于使用了不合适的光源所导致的,而蒙版的目的就是通过调节屏幕不同区域的透光率从而提供一层修正层,使得原本不均匀的光源变得均匀。

蒙版

蒙版

蒙版文件:添加蒙版文件有两种方式,一是点击 展开 图标来选择现有的文件;二是点击齿轮图标,通过使用CHITUBOX内置的 蒙版生成器 来生成一张蒙版图片。


CHITUBOX Pro内置的蒙版生成器提供了中心辐射矩阵模式两种方式来生成蒙版图片。打开蒙版设置弹窗,我们就可以自定义设置具体的参数了。关于这部分的内容,如果感兴趣可以点击蒙版参数的设置查阅。


灰度单位:它的原理是在X轴方向上对指定数量像素的灰度取平均值并应用到对应的像素上。


切片,一直都是LCD 3D打印中极其重要的一个环节。我们无法为大家提供一套完美的参数去适用于任何情景,这是由于影响打印的因素实在是太多了,包括了模型设计、打印机、树脂材料、温度环境等等。但是,我们提供丰富的切片参数去调节,让你可以更加灵活地控制每一项可能影响打印效果的“因子”,为你的每一次创作保驾护航。



模型来源:
https://www.myminifactory.com/object/3d-print-changeling-ninja-presupported-32mm-scale-d-d-187862
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