آشنایی با ساپورت گذاری درختی در نرم افزار Cura

یک شاخه کمکی

برخی از ساپورت های نه چندان دیدنی 

جامعه پرینت سه بعدی هم از نوآوری های تکنولوژیکی و هم از تعهدش به نرم افزار منبع باز و رایگان رشد کرده است. نرم‌افزار Cura یکی از نمونه‌های نرم‌افزار عالی اسلایسر رایگان است که بسیاری از علاقه‌مندان به چاپ سه بعدی از آن استفاده می‌کنند. اگرچه Cura جنبه های بسیار خوبی دارد، ولی یک ویژگی منحصر به فرد که شایسته توجه ویژه است، ساپورت های درختی آن است.

قبل از اینکه بخواهیم به چیستی ساپورت های درختی بپردازیم، اجازه دهید به طور کلی در مورد ساپورت ها صحبت کنیم. ساپورت در چاپ سه بعدی اساساً ساختارهای اضافی هستند که برای پشتیبانی از عناصر خاصی از مدل طراحی شده اند. همانطور که لایه ها بر روی یکدیگر ساخته می شوند، آنها باید چیزی در زیر خود داشته باشند، به خصوص اگر برخی از ویژگی های یک مدل تمایل بیش از 50 یا 60 درجه داشته باشند.

بر خلاف ساپورت های معمولی، ساپورت درختی ساختار یک درخت را تقلید می کند و چاپ را در اطراف با شاخه ها محصور می کند. مزیت اصلی استفاده از ساپورت های درختی این است که به اندازه ساپورت های معمولی چاپ را لمس نمی کنند، بنابراین چاپ نهایی شما بسیار تمیزتر خواهد شد.

برای یافتن دلایل بیشتر برای استفاده از ساپورت‌های درختی، بهترین مدل‌ها و در نهایت تنظیمات بهینه برای این ساپورت، به ادامه مطلب مراجعه کنید.

نگاه دقیق تر

ساپورت درختی به درستی حمایت را انجام می دهد 

همانطور که در بالا به اختصار اشاره کردیم، ساپورت های درختی ساختاری تنه مانند دارند که در چندین جهت روی مدل به کمک شاخه ها منشعب می شوند. تنظیمات مربوطه، که بعداً با جزئیات بیشتر در مورد آنها صحبت خواهیم کرد، به شما امکان می دهد نحوه شکل گیری درخت و محل سقوط انتهای شاخه ها را کنترل کنید. این نوک انتهایی به طور موثر ساختار را از زیر حمایت می کند و می تواند توخالی یا با تراکم پرکننده خاصی چاپ شود.

بعد از Cura 4.9، ساپورت های درختی دیگر آزمایشی نیستند، اما تنظیمات پیش فرض (عادی) نیز نیستند. می‌توانید آن‌ها را در کنار «Support Structure» در گروه تنظیمات ساپورت با نمایش تنظیمات پیشرفته یا بالاتر فعال کنید. پس از آن، برخی از گزینه های کنترل اضافی به شما نمایش داده می شود.

ما نگاهی به این گزینه‌ها و همچنین انواع مدل‌هایی خواهیم داشت که به‌ویژه از ساپورت درختی بهره می‌برند. اما ابتدا اجازه دهید به این موضوع بپردازیم که چرا از این تنظیم ویژه استفاده کنیم.

فواید

تکیه گاه درختان می تواند سطوح بسیار تمیزتری را تولید کند

مزایای زیادی برای استفاده از ساپورت درختی نسبت به ساپورت استاندارد یا حتی ساپورت سفارشی وجود دارد. در اینجا چند مورد از دلایل اصلی برای آزمایش ساپورت درختی آورده شده است.

1. سطوح تمیزتر : این شاید بزرگترین مزیت استفاده از ساپورت های درختی باشد. در برخی موارد، ویژگی های طراحی به گونه ای است که در صورت استفاده از ساپورت های سنتی، باید روی سطوح رو به بیرون مدل قرار گیرند. اینجاست که ساپورت های درختی مزیت مشخصی دارند. تنه ساپورت درختی، مدل را لمس نمی کند، و از آنجایی که شاخه ها از ساختار اصلی بیرون می آیند، فقط در جایی که لازم است قرار می گیرند. به این معنی که، دیگر روی مدل به دلیل استفاده از ساپورت اثری نمی ماند. این به ویژه در مورد اشکال ارگانیک مانند انسان و حیوانات مفید است.
2. مواد و زمان چاپ کمتر : ساپورت های درختی به گونه ای طراحی شده اند که نسبت به ساپورت های استاندارد از مواد کمتری استفاده می کنند. این به این دلیل است که کل درخت را می توان با تراکم پرکننده کم یا حتی توخالی چاپ کرد. اگر به یک پایه محکم نیاز دارید (مثلاً برای تحمل وزن مدل)، می‌توانید تنه را بامتراکم‌ چاپ کنید. این نه تنها باعث صرفه جویی در مواد می شود، بلکه در زمان چاپ نیز صرفه جویی می کند. در حالی که ساپورت های درختی در حین اسلایس محاسبه طولانی تری دارند، ولی در زمان چاپ آن را جبران می کنند. چاپگر ها با توجه به طراحی جمع و جور ساپورت ها، حرکات سفر کمتری دارد، که به معنای زمان چاپ کوتاه‌تر است.
3. حذف آسان ساپورت : ساپورت درختی مدل را در نقاط تماس کمتری لمس می کند. آنها سقفی ندارند که کل مدل را از پایین پشتیبانی کند. این بدان معناست که وقتی یک ساپورت درختی را از یک مدل بردارید، جدا کردن آن بسیار آسان است.همچنین لازم نیست نگران ادغام ساختار ساپورت با خود مدل باشید، همانطور که در مورد ساپورت های سنتی چنین است. و اگر آن را با تراکم های مختلف چاپ کنید، درخت و شاخه ها می توانند تکه تکه شوند.
4.  معایب : با تمام این مزایا، ممکن است بپرسید که آیا معایبی وجود دارد یا خیر. خوب، تنها موردی که می دانیم این است که همانطور که اشاره کردیم، زمان اسلایس شما افزایش می یابد. اما به نظر می رسد این یک سازش برای زمانی است که در چاپ صرفه جویی می کنید!

همچنین ممکن است که Cura بسته به مدل یا تنظیمات چاپ شما یک ساختار غیر ایده آل ایجاد کند، اما به احتمال زیاد این ترجیح شخصی است تا یک مشکل عملکردی.

حتما این به این مطلب هم سربزنید: تنظیمات ریترکشن در اسلایسر Cura و چگونه از ایجاد تار در قطعه جلوگیری کنیم
ریترکشن کلید کاهش تار است. بیاموزید که چگونه تنظیمات ریترکشن Cura خود را کامل کنید (از جمله تنظیمات coasting).

انواع مدل ها

نیم تنه ساخته شده (سمت چپ) ساپورت درختی برداشته شده آن (سمت راست)

پس از بحث در مورد اینکه ساپورت های درختی چیست و مزایای آن ها در مورد چاپ سه بعدی چگونه است، این سوال باقی می ماند که برای کدام نوع از مدل ها باید از ساپورت های درختی استفاده کرد و آیا هر مدلی برای ساپورت های درختی مناسب است؟

1. چه چیزی را در نظر بگیرید : متأسفانه، هیچ قانون سخت و سریعی در اینجا وجود ندارد. بهترین راه برای ارزیابی اینکه آیا یک مدل برای حمایت با ساپورت درختی مناسب است یا نه، بررسی کامل و در نظر گرفتن برآمدگی های آن است. اگر موقعیت، هندسه نسبی و ساختار کلی آنها را به دقت ارزیابی کنید، معمولاً می توانید تعیین کنید که آیا استفاده از ساپورت های درخت منطقی است یا خیر. عامل دیگری که باید در نظر بگیرید این است که آیا مدل شما دارای ویژگی های پیچیده ای است که نیاز به ساپورت دارد. اغلب اوقات، حمایت از بعضی قسمت ها و ساختارها بدون آسیب رساندن به آنها در حین برداشتن ساپورت، چالش برانگیز است. ساپورت های درختی سازگارتر هستند و برای نوعی از مدل ها، به ویژه مدل هایی با اشکال ارگانیک، انتخاب بهتری هستند.
2. نمونه مدل : برای نشان دادن این فرآیند، بیایید نگاهی به مدل نشان داده شده در بالا بیاندازیم. توجه داشته باشید که چانه، بینی و موها برآمدگی ایجاد می کنند و در پایین یک زاویه شیب دار وجود دارد. اگر بخواهیم از ساپورت های معمولی استفاده کنیم، علائم کوچکی روی تمام سطوح مدل باقی می ماند. علاوه بر این، ساپورت های معمولی به مقدار قابل توجهی مواد نیاز دارند و جدا کردن آنها بسیار خسته کننده خواهد بود و خطر آسیب رساندن به جزئیات ریز در فرآیند را به همراه خواهد داشت. استفاده از ساپورت های درختی خروجی نهایی را تا حد زیادی بهبود می بخشد، زیرا کل ساختار ساپورت به صورت یک قطعه جامد ظاهر می شود که عملاً هیچ علامتی باقی نمی گذارد.
3. جمع بندی : کاندیدا های خوب برای استفاده از ساپورت درختی اغلب شامل نیم تنه، مینیاتور و مدل هایی با برآمدگی های بلند هستند. همانطور که گفته شد، شما باید هر چاپ را ارزیابی کنید تا مشخص کنید کدام ساپورت برای نیازهای شما بهترین است. 

تنظیمات بهینه

کاهش زاویه می تواند باعث صرفه جویی در فیلامنت شود

خوشبختانه، اگرچه ساپورت های درختی تنظیمات خاص خود را دارند، اما بسیار شبیه به مواردی هستند که برای ساپورت های معمولی استفاده می شوند. با در نظر گرفتن این موضوع، اجازه دهید نگاهی کوتاه به برخی از تنظیمات کلیدی برای ساپورت درختی بیندازیم:

1. زاویه شاخه (Branch Angle) : این زاویه شاخه هایی است که از تنه اصلی سازه ساپورت منحرف می شوند. مقدار کمتر آنها را عمودی تر و پایدارتر می کند، در حالی که یک مقدار بالاتر به شاخه شما دسترسی بیشتری می دهد. اگر مطمئن نیستید از کجا شروع کنید، 45 تا 50 درجه مقدار خوبی است.
2. قطر شاخه (Branch Diameter) : جای تعجب نیست که شاخه های ضخیم تر محکم تر خواهند بود. به یاد داشته باشید، قطر تنه باید بیشتر از قطر شاخه باشد. 2 تا 3 میلی متر برای اکثر مدل ها کافی است. 
3. زاویه قطر شاخه (Branch Diameter Angle) : این تنظیم تعیین می کند که تنه چقدر باریک شود. صفر درجه منجر به تنه ها و شاخه هایی با قطر ثابت می شود، در حالی که افزایش مقدار، پایه های گسترده تری ایجاد می کند که معمولاً پایداری بیشتری را باعث می شود. برای ویژگی‌های معمولی بین 0 تا 3 درجه. برای برآمدگی هایی که ساپورت قوی تر نیاز دارند، 3 تا 5 درجه بالاتر بروید.

در حال حاضر، شما باید یک متخصص ساپورت درختی باشید. پس چرا دفعه بعد که با یک برآمدگی مشکل مواجه شدید آنها را امتحان نکنید!

ترجمه و جمع آوری : واحد خدمات و تحقیق و توسعه پرینتر های سه بعدی ثمین samin3d