切片軟件Cura Type A使3D打印填充物變得可預見

看起來當下的3D打印行業(yè)似乎有點不盡如人意：曾經(jīng)的明星企業(yè)MakerBot正處于困難境地，3D Systems和Stratasys公司的股價只是他們2014年高峰時的一小部分。但是從另一個角度看，這反而是3D打印領域經(jīng)歷的最好一年：3D打印機現(xiàn)在又好又便宜，還有各種不同的3D打印材料不斷涌現(xiàn)，打印有用的物品而不只是塑料飾品變得越來越常見。

但是，在這中間，有一個領域仍然沒有太大進展，這就是3D打印軟件。比如切片，就是將一個3D數(shù)字對象轉化成一種G代碼文件的過程，基本上與以前相比沒什么變化；雙擠出仍然是一片混亂；打印床自動床調平依然處于起步階段。而最被嚴重忽視的是填充。很明顯，沒有人希望3D打印一個完全實心的塑料飾品，最重要的是表面，100%的填充只是浪費材料。不同的切片機會通過不同的方式填充打印件內(nèi)部，通常是正方形、三角形或六邊形網(wǎng)格。

雖然這些最流行的填充3D打印物體的方法會稍微增加打印件的強度并且對打印件的頂層起支撐作用，但它們并不是理想的解決方案。成品的期望強度從來沒被考慮到，填充網(wǎng)格的間距完全是任意的。你只能設置填充的百分比，但是告訴切片軟件用10mm間距來打造內(nèi)部支撐網(wǎng)格是不可能的。

Type A Machines試圖改變這一切，隨著他們切片軟件Cura Type A公共測試版的發(fā)布，如今3D打印部件的填充也是3D的了，填充物的尺寸也變得可以預見，從而為更結實、更好看的3D打印部件打開了大門。

從Type A發(fā)布的新聞資料和白皮書中可以看到，這種新型的“填充”并不是通常意義上的填充，或許稱之為“內(nèi)部結構”更恰當些，其填充物之間有適當?shù)某叽纾�不同于傳統(tǒng)上一層層堆積的正方形或三角形網(wǎng)格，它是一個真正的填充結構。

目前，填充是按照指定百分比在切片軟件上生成的，零填充意味著一個中空的物體，而100%填充是一個完全實心的部件。這兩種情況是很容易的，但別的情況意味著切片軟件必須通過鑲嵌網(wǎng)格用線材填充上，一般為矩形、三角形或六邊形。實際上，通過目前的切片軟件，這種內(nèi)部結構的尺寸是隨機的。用20%填充度來打印一個物體可能意味著5mm或2mm間隔的正方形網(wǎng)格。告訴切片軟件用間隔10mm的正方形網(wǎng)格來填充物體是不可能的。

Type A Machine最近發(fā)布的切片軟件Cura軟件改變了這一切，它可以讓設計師為填充的行和列之間設置一個精確的距離。通過明確填充的絕對尺寸，使得較強的部分反而使用了較少的填充。

絕對尺寸只是Type A Machine最新發(fā)布Cura的一個特征，更令人興奮的是3D內(nèi)部結構的研發(fā)。不同于一層層堆疊正方形、三角形或六邊形，Type A Machine的Cura采用立方結構的填充，雖然填充物每一層看起來就像一系列三角形和不規(guī)則六邊形，但當它們被集合到一個3D打印物品，這種填充就形成了真正的3D結構。

和這類結構最接近的比較就像石墨與金剛石之間的差異，這兩種材料都是由相同的元素——碳構成。石墨的物理結構是很合理的，石墨烯的單原子層結構產(chǎn)生了一種相對較弱的材料。另一方面，金剛石具有真實的3D結構，是人類已知的最堅硬的材料之一。雖然為3D打印物體的填充添加3D結構不會讓物體更結實，但它將大大減少分層，并且在所有三個維度上更能耐受壓力。

Type A Machines已經(jīng)做了一些偉大的工作，這意味著一個全新版本Cura切片軟件的問世。除了LulzBot版和原始的版本，Type A Machine版本的Cura似乎代表著是把3D物體轉化為打印部件的正確方向。


編譯自Hackaday