keskiviikko 28. joulukuuta 2016

3. Slicereista (viipaloitsijat)

Käytän tässä viipaloitsijaa ja sliceria synonyymeinä. Kielitoimisto tietenkin suosittelee suomalaista versiota, mutta se on pitkä, joten välleen laiskuus yllättää. Kaikki muutkaan em. toimiston suositukset ei ole saaneet happea, kuten esim. kalvolevy. Lerppu ja korppu yleistyivät, enkä ole kertaakaan kuullut, että joku atk-ope olisi sanonut: "Ottakaa tyhjä kalvolevy ja laittakaa kalvolevy kalvolevyasemaan A."

Viipaloitsijaa, sliceria, tarvitaan tekemään tulostettavasta kappaleesta kerros kerrokselta ne käskyt, joiden mukaisesti kappale valmistuu muovista. Oheinen kuva kertoo, mistä on kyse. Kun kaikki muut parametrit pidetään samoina ja vaihdetaan vain sliceria, niin sekä tulostusnopeus kasvaa että laatu paranee. Ruksattu kappale ei pysynyt toleransseissa ja tulostui huonosti, joten hylkäsin sen ja vaihdoin viipalointiohjelman.


Vuosien saatossa 3d-tulosteiden laatuvaatimukset ovat (luonnollisesti) muuttuneet. Thingiversen vanhempien ja tuoreempien kappeleiden välillä tämä näkyy selvästi. Osa kehittymisestä menee tulostimien piikkiin, mutta iso merkitys on myös viipaloitsijoiden parantumisella.

Yet Another Printable Spool, 2011

Viipaloitsijat jaan karkeasti kolmeen ryhmään käytön mukaisesti: karvalakki, kehittyneet ja ammattilaiset.

All3dp sivusto mainitsee kahdeksan (keinotekoiselta kuulostavat) ominaisuutta, jotka eroavat viipaloitsijoissa. Lainaan niitä tähän:

  1. 😬STL tiedoston luku nopeus. Tätä "hieman" kummastelen. Seitsemän vuotta vanhalla läppärilläni (2G muistia ja Win10) sellainen kappale, joka mahtuu tulostimeen, ei ole kertaakaan aiheuttanut tässä ongelmaa.
  2. 😬Kappaleen tarkastelu mahdollisuudet. Kaikki ne slicerit, joita olen kokeillut, antavat mahdollisuuden, zoomata, pyörittää, tarkastella kerros kerrokselta jne. Osaa ne fiksutkin sivustot hölmöillä.
  3. 😐STL korjailut. Tässä suhteen on eroja ja paljon. Mikäli STL:ää on välillä muunneltu muihin tiedostomuotoihin ja mahdollisesti ronkittu sitten SketchUpilla, niin pääsääntöisesti STL tiedosto ei kelpaa slicerille. Siinä on ns. reikiä (non manifold, ei vesitiivis). SketchUp osaa tosin itsekin tuottaa surkeita kappaleita, mikäli näytön resoluutio on vaatimaton (minun vanha läppäri). Reilut suurennokset auttavat.
    Ne virheet, joita sliceri ei osaa itse korjata (pääsääntöisesti varsin heikosti), voi korjauttaa online-fiksereillä esim. 3D Tools, joka oli alkujaan Netfabbin tuote, mutta sittemmin MicroSoft kaappasi sen (ehkä puskeakseen omaa 3mf tiedostomuotoaan markkinoille, 3mf-tiedostot saa talletettua STL:ksi 3d-builderilla, joka on samaisen BugiSoft firman tuote).
  4. 😊Käyttettävyys. Kaikki ohjelmat ovat helppokäyttöisyyden ja ominaisuuksien välinen kompromissi. Siksi jokainen joutuu itse kokeilemaan, mikä ohjelma tuottaa riittävän hyvää tulosta suhteessa sen opetteluun menevään aikaan. Toki on olemassa selkeitä ohjelmia ja sitten sekavia. Makuasioista ei tässäkään kannata kiistellä. Suomenkielessä on tosin myös käsite: huono maku.
  5. 😊Esikatselu. Sen lisäksi, että sliceri tuottaa g-koodia, sen tulisi myös kertoa: tulostusaika ja käytettävän materiaalin määrä (g ja m). Nämä ovat aina arvioita, mutta suuntaa antavia.
  6. 😊Hinta. Onko ohjelma ilmainen vai maksullinen. Olen käyttänyt ilmaisia Curia ja Slic3ria. Maksullista Simplify3D olen vain vilkuilut. Simplify3d:n kokeilu on tehty hankalaksi (krakkeroinnin pelossa). Ohjelma pitää ensin ostaa ja kahden viikon kuluessa palauttaa (ja toivoa, että rahatkin palautetaan).
  7. 😐Ohjeet. Nykyisin jokseenkin kaikki koodarit ovat jo oppineet tekemään popup ohjeita (kun hiiri on hetken kohteen yllä, ponnahtaa piskuinen ohjeruutu jonnekin lähistölle). Ongelma ei ole tekniikka, vaan rajoitukset. Ponnahdusikkuna näkyy kerrallaan vain muutaman sekunnin, joten kovin perusteellista juttua ei voi kirjoittaa. Niinpä lähes kaikki popup ohjeet ovat enemmän tai vähemmän vain muistutuksia. Kun jonkin jutun tietää, niin popup palauttaa oleellisimman muistia virkistämään. Jälleen on henkilökemiasta kyse, pitääkö koodarin tyylistä vai ei. Sama pätee käyttöohjeisiin. 
Kuten tarkkaavainen lukija havaitsikin, en ihan yhdy tähän listaan enkä sen järjestykseen. Oma listani olisi lyhykäisyydessään jotain seuraavaa:

  • Ohjelman selkeys, eli siitä saa jotain tolkkua kohtuullisessa ajassa.
  • Ohjelman kyky tuottaa sellaista g-koodia, joka tulostaa nopeasti ja siististi (lue: monipuolisuus). 
  • Hinta, tietysti ilmainen sopii harrastekäyttöön.
  • Muilla em. listan jutuilla ei ole niin kovin kummoista painoarvoa, koska kaikissa käyttämissäni slicereissa ne ovat olleet tavalla tai toisella kunnossa.

Repetier-Host slicerina, viipaloitsijana

e-villen tulostimen käyttöönotto-ohjeessa on Repetier-Hostin (tästä eteenpäin R-H) asetukset, mutta jätetty (perustellusti) käsittelemättä se, että R-H:lle voi syöttää myös STL-tiedoston ja tehdä sillä viipaloinnin. R-H:ssa voi valita käyttääkö Curan, Slic3rin vai Skeinforcen viipalointiominaisuuksia. Jälkimmäisin on vielä kehityksensä alussa, joten eipä kannata tuhlata nuoruuttaan tai hiuksiaan (jos jompaakumpaa on jäljellä) sen testaukseen. Curan ja Slic3rin ominaisuudet saa kuitenkin parhaiten käyttöön, kun noudattaa e-villen ohjetta ja tekee ne erikseen ko. ohjelmissa.

Cura (karvalakki) 

e-villen ohje antaa hyvän lähtökohdan "karvalakki" Curan käyttöön. Kun käy lisäämässä Retrackin z-hopin (pään nosto, kun pompitaan tulostuksen paikasta toiseen), niin sillä pääsee hyvin liikkeelle. Vaatimustason noustessa on aika siirtyä kehittyneempiin slicereihin.

Slic3r

Slic3rin nykyinen versio (joulukuussa 2016) on 1.2.9, joka on julkaisu kesäkuussa 2015. Kuvassa Slic3r on asennuksen jäljiltä.

Slic3r asetaminen on helppo. Se kysyy muutamia perusasetuksia (niitä voi muuttaa myöhemmin) ensimmäistä kertaa käynnistyessään.

Slic3rissa kuten monessa muussakin kehittyneissä viipaloitsijassa on kaksi käyttötilaa: Simple ja Expert. Tosin karvalakki-Curakin tunteen kaksi moodia, mutta en silti laske sitä kehittyneiden slicerien joukkoon. Slic3rissa tilan voi vaihtaa File-valikon Preferences-valinnalla. Kun Expert mode on käytössä, saa Slic3rin koko tehon käyttöönsä, käytän sitä tästä eteenpäin.


Slic3rin tilan tunnistaa ruudun oikeasta yläkulmasta. Expertin näytössä on kätevästi asetuksien pudotusvalinnat. Eri töille (työtyypeille), filoille ja tulostimille voi tehdä omat asetuksensa ja käyttää niitä tarpeen mukaan.

Slic3rin käyttöfilosofia teki vaikutuksen selkeydellään. Slic3rin koodaajat noudattavat (kuten suunnilleen kaikki muutkin) omaperäistä nimeämiskäytäntöään. Tosin 3d tulostus elää vielä muutenkin keräilykulttuurikauden alku aikaa. Kaikki kehittyy ja muuttuu nopeaan tahtiin eikä filamentin paksuuden lisäksi juuri muuta ole ns. standardia. Prof. Adrian Bowyerin Darwin ja Mendel -häkkyrät olivat 10 vuotta sitten oman alansa huippuja, vaikka samantapaisia tankovirityksiä valmistetaan edelleen (Suomessakin!!!), niin kyllä kehityksen juna jo jättänyt Darwinin ja Mendelin (klooneineen) laiturille.

Valikko rivillä Object-valinta avaa nimensä mukaisesti työkaluja kappaleen muokkaukseen. Nappula-rivillä on Scale, mutta se skaalaa kaikki ulottuvuudet kerralla. Jos tarvitsee säätää esim. vain korkeutta, niin komento löytyy Object-valikosta muiden viritysten lisänä.

Slic3rin asetukset ovat ryhmitelty kolmeen välilehteen: Print Settings, Filament Settings ja Printer Settintings. Poimin niistä mielestäni merkittävimmät säädöt.

1. Slic3r Print Settings

1.1. Layers and perimeters




Print Settings välilehti on alalehtineen paikka, jossa suoritat lähes kaikki säädöt. Käytän esimerkkinä shakkinappulaa, joka on sopivasti hankala tulostaa, 0.4 suutinta (määritellään Printer Settings - Extruder 1) ja 0.25 kerrosta. Perusvalinnoista ei sen kummoisempaa, vain pari poikkeusta:

Quality-osiossa on valinta "Avoid crossing perimeters". Sen ruksaus hidastaa (kuten muutkin saman ryhmän valinnat) aavistuksen tulostusta, mutta vähentää hiuslankoja yms. moskaa 😊.

Advanced-osiossa valinta "External perimeters first" kuuluu kategoriaan kokeile, kumpi tuottaa miellyttävämpää tulosta 😐.

1.2. Infill



Karvalakki-Curasta poiketen Slic3r antaa runsaammin valintoja täytteen tulostamiseen.

Fill pattern (mallikuvat Slic3rin manuaalissa). Aika monet netin ns. asiantuntijat väittävät, että hunajakenno olisi yksi vahvimmista, jos ei vahvin tulostuskuvio. Prusan uusin versio Slic3rista (ei vielä yleiseesä jaossa) on lisännyt vielä Kuution, joka heidän mukaansa on vahvin.

Recucing printing time-osio 
  • 😊 "Solid infill threshold area". Tämä käskee sliceria täyttämään kovin pienet alueet sen sijaan, että se ryskyttäisi pikkuisia viivoja ristiin rastiin. Tämä pienentää tulostimen meteliä ja on käyttökelpoinen erityisesti yöaikaan...
  • 😊 Ruksaa "Only infill where needed".  Tämä voisi olla oletusarvona. Mitäpä sitä turhaa tulostaa täytettä paikkoihin, jossa sitä ei tarvita.

Advanced-osio
  • 😊 "Only retract when crossing perimeters" on hyvä ruksata, sekin siistii tulostetta
  • 😐"Infill before perimeters" kuuluu myös ryhmään makuasia, kokeile.
1.3. Skirt and brim


Minimum extrusion lenght: laita tähän esim. 100, niin ihan piskuistenkin kappaleiden ympärille purskutetaan sen verran muovia, että suuttimen pesä varmasti on täysi ja filamentin virtaus vakiintunut.

1.4. Suport material


Mikäli et halua tukirakenteita tulostettavan, poista ruksi kohdasta Generate support material.

Yleensä kaikki laadukkaat filat tulostavat vielä 60 asteen kulmaan hyvin. Hyviä arvoja kohtaan Overhang threshold on siten 50-60.

Raft on siten oma lukunsa. Itse miellän sen kuuluvaksi skirtin ja brimin kaveriksi, mutta onhan se tukirakennettakin, tietty. Mikäli on pakko käyttää filamenttia (kuten usein ABS:n laita), joka tartu miten sattuu, niin ennen ns. poppakonsteja käytä raftia. Jos sekään ei auta, tulevat sitten vuoroon kiinnitystä parantavat tuotteet kuten: BuildTak, PRINTAFix, teipit ja muut pinnoitteet.

1.5. Speed

Tulosteen laatuun vaikuttaa z- ja kerrosasetusten (että yleensä tulostuu jotain) jälkeen eniten tulostusnopeus. Tällä alueella kehittyneet ja ammattimaiset slicerit näyttävät kyntensä. Laatu ja nopeus ovat useimmiten toistensa vastakohtia, mutta fiksu sliceri antaa optimoida nopeuden tarpeen mukaan. Siksi valintoja on runsaasti.


Kuvassa ne asetukset, joita käytän shakkinappuloiden tulostukseen. Kehittyneiden slicereiden juju on siinä, että vain ne osat kappaleesta, jotka näkyvät, pitää tulostaa laadukkaasti so. hitaasti. Täyttö (infill) ei näy, joten se voidaan tehdä hätäisemmin jne.. Ulkoreunojenkin vain uloin kerros vaatii hitaamman tulostuksen.

Shakkinappulan kierteiset pilarit ovat hankalia (varsinkin, kun ei ole kappaletta jäähdyttävää flektiä). Niiden pieni pinta-ala tulostuu nopeasti, joten edellinen kerros ei ehdi kunnolla jäähtyä, ennen uuden tulostusta. Lämpeneminen tapahtuu lisäksi kumulatiivisesti. Ongelmaan ei ole (tietämäni mukaan) kuin kaksi vaihtoa: hidastaa tulostusta ja/tai laskea filan lämpöä. Filan lämpöä ei paljoa voi pudottaa, joten nopeus jää jäljelle. Small perimeters 😊😊 on valinta juuri tähän tarkoitukseen. Karvalakki-Curassa voi joko tulostaa koko nappulan kyllästyttävän hitaasti (huom. 32 nappulaa) tai sitten säätää R-H:n hämäävästi nimettyä "Syöttönopeutta  (Feedrate)". Tässä ei ole siis kyse filan syötöstä, vaan nopeuden suhteellista yleissäädöstä, joka vaikuttaa kaikkiin liikkeisiin. Joku pilkun lähempään tarkasteluun viehtynyt tietysti ehdottaa, että voihan tulostuksen pysäyttääkin. Joo voi ja antaa suuttimen lämmittää ja sulattaa ympäristöään lisää.

1-6. — 1.9. alivälilehdet 😁 ovat harvemmin tarpeen.

Poikkeuksena on Advanced - Extrusion width - First layer: arvolla saat alustaa vasten tulostuvat kerroksen säädettyä mielesi mukaiseksi (lue: laadukkaaksi). Kokeile 120% - 200% (oletusarvo) välillä.

2. Slic3r Filament Settings


Extrusion multipier: säädöllä voit muuttaa filan syöttöä menemättä eepromille. Viiden prosentin lisäys olisi arvoltaan 1.05.

😊😊😊 Temperature: Ehdottomasti huomioitava mahdollisuus tulostaa ensimmäinen kerros eri lämmöillä kuin muut. Filat tarttuvat paremmin, kun lämpöä lisätään 5-15 astetta normaalista tulostuslämmöstä (tai kokemuksen mukaan). Jo pelkästään tämä säätö on hyvä syy siirtyä Slic3rin käyttäjäksi. Mikäli Slic3r ei innosta, niin voit toki räplätä R-H:n säätöjä tulostuksen aikana (ja ainakin näyttää 3d maailman ammattilaiselta).

Koska erillistä kappaleen jäähdytyspuhallinta ei ole e-villen Prusassa, niin eipä tästä muuta.

3. Slic3r Printer Settings


General välilehdellä tarkista Bed shape ja G-core flavor.

Custom G-code välilehdellä voit muokata tulostuksen aloitus- ja lopetusrutiineja.


Viimeisin muttei vähäisin: Extruder 1 välilehti 



Suuttimen koko (Nozzle diameter) ja filan takaisinveto (Retraction) asetetaan sen mukaan, millainen suutin käytössä.

Muut valinnat ovat tarpeen vain monisuutin vimpaimissa.

Cura 2.3.1 (kehittynyt)



Cura2:n tekijät kehuvat, että Cura2:ssa on yli 200 säädettävää tekijää. Joo, onhan niitä, tosin kymmeniä valintoja on merkattu kokeiluasteiseksi. Määrä kuitenkin antaa viitteen siitä mitä tuleman pitää.

Cura2:n käyttöliittymä on (ilmeisesti, jos tulkitsen tekijöiden aivoituksia oikein) pyritty pitämään sekä selkeänä että monipuolisena. Lopputuloksesta voi olla useampaakin mieltä.

Cura2 jakaa tulosteet kolmeen laatuluokkaan kerroksen korkeuden mukaan 0.06, 0.1 ja 0.15. Karvalakki-Curaa käyttäneet huomaavat, että Curan kielessä laatu tarkoittaa kerroskorkeutta. Vanhemmissa versioissa oli paksuin kerros 0.25 pikatulostuksia (sikäli kuin sellaista voi edes puhua 3d tulostimien yhteydessä).

Toinen ulottuvuus on valinnat "Recommended" ja "Custom". Suositus on tarkoitettu, oletan, Ultimakerin käyttäjille, jotka havaintojeni mukaan käyttävät mieluummin "Custom" vaihtoehtoja ja säätävät itse parametrit. Recommended on tehty mainos- ja markkinointiosastojen ehdoilla - tulostus pitää ainakin näyttää helpolta. Kun valitaan valmiiksi keskimäärin sopivat asetukset, tulostimessa on pedin auto-level ja SD-kortti (tai sliceri ohjaa suoraan tulostinta), niin lopputuloksena on keskimäärin onnistuneita tuotoksia. Hyvä, että edes niitä.

Custom tilassa saa sitten Cura2:n kaikki säädöt käyttöönsä.


Oikealle avautuu säleverhovalikko, jolla pääseen valintohin, parametreihin. Koska valinnoissa on lukuisia (etten sanoisi suurin osa) parametreja, joita tuskin koskaan tulee käyttäneeksi (esim. tukirakenteiden säätöön yli 30 parametria, ehkä riittävästi?) ja hidastavat tarpeellisten löytämistä ja sitten käyttöä, (koska virke jatkuu...), niin Cura2:ssa pitää ensin poimia ne parametrit, joita aikoo käyttää joko Settings - Configure setting visibility... tai kunkin ominaisuusryhmän otsakerivillä olevalla hammasrattaalla. Parametrin kohdalla on popup help (googlettaminen auttanee myös...).

Eri säätökombinaatiot voi sitten tallettaa kukin omaksi profiilikseen, joista seuraavalla kerralla voi sitten poimia sopivimmat omat "recommended" viritykset.

Kun tottuu Cura2:n käyttöliittymään, niin sillä saa nopeastikin säädöt kohdalleen. Cura2:n ja Slic3rin välillä ei ole enää suurta eroa, samat toiminnot (ehkä vähän eri lailla toteutetuina) löytyvät muutamaa poikkeusta lukuunottamatta molemminta.

Cura2:n yli 200:sta paremetreistä jäin kaipaamaan ensiksikin lämpöjen säätöä erikseen ensimmäiseen kerrokseen (voi olla, mutta ei ole tullut silmille). Toiseksi pienten alueiden käsittelyn työkaluina on nyt kiihtyvyyksien säädöt, mutta en löytänyt pienten alueiden määrittelymahdollisuutta. Kierteisten shakkinappuloiden pyöreät jalustat ja yläosat voidaan tulostaa reippaasti, mutta pilareissa on aiemmin mainitut lämpöongelmat.

Tulostuksen laatua varten on muuten kyllä ymmärtääkseni tarvittavat  säädöt ja niiden lisäksi toinen mokoma, joita en ymmärtänyt. Yksi (pikkujuttu) näppärä ruksattava parametri on Speed ryhmän "Z seam alignment", joka ohjaa kerroksen vaihdon esim. ympyrän kehällä eri kohtiin, jolloin ulkopintaan ei jää niin näkyvää kerroksen vaihtokohtaa. Sama toiminto löytyy myös Slic3rissa, jossa pidän sitä jatkuvasti päällä.

Sinisessä kahvassa valinta ei ole käytössä, oranssissa on. Oranssista kahvastakin löytää kerroksen vaihdoksen jälkiä, kun oikein etsii, muttei lähellekään niin selviä kuin sinisessä.

Ultimaker panostaa nettiyhteisönsä kanssa Cura2:n kehittämiseen. Uusia versioita on tullut nopeaan tahtiin. Slic3r:n nykyinen versio on jo puolitoista vuotta vanha. Tosin Josef Prusan yritys, Prusa Research, käyttää slic3ria ja kehittää sitä aktiivisesti. Toistaiseksi kaikkia heidän varsin mielenkiintoisia uutuuksiaan ei ole vielä ilmaantunut yleiseen käyttöön.


Prusan joulukuun kiertokirjessä oli mm. ylläoleva kuva, jossa pienen alueen tulostusongelma on saatu hyvin Slic3r Prusa Editionilla hallintaan. (Kuva: Prusa Research)

Alakoulussa opetettiin aikoinaan, että hyvän vastakohta ei ole huono vaan täydellinen, mikä perfektionistelle tässä kerrottakoon.




Ei kommentteja :

Lähetä kommentti

Huomaa: vain tämän blogin jäsen voi lisätä kommentin.