切片软件Cura Type A使3D打印填充物变得可预见

看起来当下的3D打印行业似乎有点不尽如人意：曾经的明星企业MakerBot正处于困难境地，3D Systems和Stratasys公司的股价只是他们2014年高峰时的一小部分。但是从另一个角度看，这反而是3D打印领域经历的最好一年：3D打印机现在又好又便宜，还有各种不同的3D打印材料不断涌现，打印有用的物品而不只是塑料饰品变得越来越常见。

但是，在这中间，有一个领域仍然没有太大进展，这就是3D打印软件。比如切片，就是将一个3D数字对象转化成一种G代码文件的过程，基本上与以前相比没什么变化；双挤出仍然是一片混乱；打印床自动床调平依然处于起步阶段。而最被严重忽视的是填充。很明显，没有人希望3D打印一个完全实心的塑料饰品，最重要的是表面，100%的填充只是浪费材料。不同的切片机会通过不同的方式填充打印件内部，通常是正方形、三角形或六边形网格。

虽然这些最流行的填充3D打印物体的方法会稍微增加打印件的强度并且对打印件的顶层起支撑作用，但它们并不是理想的解决方案。成品的期望强度从来没被考虑到，填充网格的间距完全是任意的。你只能设置填充的百分比，但是告诉切片软件用10mm间距来打造内部支撑网格是不可能的。

Type A Machines试图改变这一切，随着他们切片软件Cura Type A公共测试版的发布，如今3D打印部件的填充也是3D的了，填充物的尺寸也变得可以预见，从而为更结实、更好看的3D打印部件打开了大门。

从Type A发布的新闻资料和白皮书中可以看到，这种新型的“填充”并不是通常意义上的填充，或许称之为“内部结构”更恰当些，其填充物之间有适当的尺寸，不同于传统上一层层堆积的正方形或三角形网格，它是一个真正的填充结构。

目前，填充是按照指定百分比在切片软件上生成的，零填充意味着一个中空的物体，而100%填充是一个完全实心的部件。这两种情况是很容易的，但别的情况意味着切片软件必须通过镶嵌网格用线材填充上，一般为矩形、三角形或六边形。实际上，通过目前的切片软件，这种内部结构的尺寸是随机的。用20%填充度来打印一个物体可能意味着5mm或2mm间隔的正方形网格。告诉切片软件用间隔10mm的正方形网格来填充物体是不可能的。

Type A Machine最近发布的切片软件Cura软件改变了这一切，它可以让设计师为填充的行和列之间设置一个精确的距离。通过明确填充的绝对尺寸，使得较强的部分反而使用了较少的填充。

绝对尺寸只是Type A Machine最新发布Cura的一个特征，更令人兴奋的是3D内部结构的研发。不同于一层层堆叠正方形、三角形或六边形，Type A Machine的Cura采用立方结构的填充，虽然填充物每一层看起来就像一系列三角形和不规则六边形，但当它们被集合到一个3D打印物品，这种填充就形成了真正的3D结构。

和这类结构最接近的比较就像石墨与金刚石之间的差异，这两种材料都是由相同的元素——碳构成。石墨的物理结构是很合理的，石墨烯的单原子层结构产生了一种相对较弱的材料。另一方面，金刚石具有真实的3D结构，是人类已知的最坚硬的材料之一。虽然为3D打印物体的填充添加3D结构不会让物体更结实，但它将大大减少分层，并且在所有三个维度上更能耐受压力。

Type A Machines已经做了一些伟大的工作，这意味着一个全新版本Cura切片软件的问世。除了LulzBot版和原始的版本，Type A Machine版本的Cura似乎代表着是把3D物体转化为打印部件的正确方向。


编译自Hackaday