假 如 你 有 多 於 一 部 3D 打 印 機 ，那 很 大 機 會 你 已 經 把 其 中 一 部 改 成 使 用 大 nozzle。使 用 大 nozzle 可 以 非 常 有 效 地 縮 短 打 印 時 間 。例 如 我 就 有 一 台 使 用 0.8mm nozzle 的 Core XY，連 著 一 卷 4KG 的 白 色 PLA，可 以 快 速 地 把 設 計 中 的 prototype 打 印 出 來 。
0.8mm nozzle 還 特 別 適 用 於 vase mode，一 層 外 牆 就 已 經 足 夠 堅 固 ，打 印 速 度 只 能 算 是 飛 快 。不 過 可 惜 很 多 模 型 都 不 能 用 vase mode 來 打 印 。今 次 我 就 來 示 範 一 下 cura 的 進 階 用 法 ，令 不 能 用 vase mode 打 印 的 模 型 也 可 以 像 vase mode 一 樣 打 印 出 來 。
今 次 使 用 的 3D 模 型 叫 IKEA Samla Inserts customizable，是 專 門 給 Samla 儲 存 盒 使 用 的 分 隔 內 層 。有 了 它 就 可 以 用 Samla 來 儲 存 大 量 的 小 零 件 。我 就 是 打 算 用 一 個 Samla 22L 的 儲 存 盒 來 儲 存 備 用 的 3D 打 印 機 零 件 。
這 個 3D 模 型 是 customizable 的 ，顧 名 思 義 就 是 可 以 自 行 定 製 的 。定 製 什 麼 呢 ？你 可 以 自 行 設 定 分 多 層 ，每 層 有 多 少 間 隔 ，要 多 少 row 多 少 column 都 可 以 。還 可 以 把 每 一 層 分 割 成 幾 個 來 打 印 ，這 樣 就 不 怕 3D 打 印 機 的 print bed 太 小 。
模 型 的 格 式 並 不 是 最 常 見 的 STL，而 是 一 個 OpenSCAD 檔 案 。OpenSCAD 本 身 亦 是 十 分 神 奇 ，它 並 不 是 像 一 般 CAD 軟 件 那 樣 把 3D 模 型 畫 出 來 ，而 是 通 過 編 寫 程 式 碼 來 把 3D 模 型 生 成 出 來 ，所 以 它 亦 自 認 是 The programmer’s 3D modeller。
OpenSCAD 還 有 一 大 亮 點 ，就 是 完 全 open-sourced 和 免 費 的 ，人 人 都 可 以 用 。我 們 下 載 和 安 裝 好 OpenSCAD 之 後 ，就 可 以 打 開 下 載 回 來 的 *.scad 檔 案 。
在 OpenSCAD 裡 面 我 們 可 以 見 到 十 分 完 善 的 customizer。它 裡 面 有 3 種 不 同 的 box sizes ( 5L、11L、22L )，你 可 以 設 定 多 少 層 ( Layers )，每 層 多 少 間 隔 ( cell columns、cell rows ) 等 等 。你 也 可 以 設 定 wall 和 bottom 的 厚 度 ，也 可 以 設 定 每 次 打 印 一 整 層 ，還 是 只 是 打 印 半 層 ，甚 至 四 分 之 一 層 。
我 打 算 把 22L 的 Samla box 分 成 4 層 ，下 面 3 層 每 層 分 為 4 格 ，而 最 頂 的 一 層 就 分 成 8 格 。因 為 我 的 3D 打 印 機 也 不 夠 大 ( 只 有 30x30cm )，所 以 我 每 次 也 只 能 打 印 半 層 。設 定 好 參 數 沒 問 題 就 要 先 render 一 次 ( 按 F6 )，render 完 成 就 可 以 輸 出 為 STL ( 按 F7 )。
OpenSCAD 因 為 不 支 援 現 代 處 理 器 的 multi-thread，所 以 render 會 十 分 慢 ，這 是 正 常 的 。按 我 的 情 況 ，我 要 分 開 4 次 render ( 因 為 4 層 的 大 小 都 不 一 樣 )，得 到 4 個 半 層 的 模 型 。然 後 每 個 半 層 的 模 型 都 要 打 印 2 次 。
輸 出 STL 檔 之 後 當 然 是 第 一 時 間 在 CURA 打 開 ，然 後 切 片 。但 很 可 能 你 會 和 我 一 樣 得 到 一 個 很 多 破 洞 的 切 片 結 果 。其 中 一 個 原 因 我 相 信 是 OpenSCAD render 出 來 的 模 型 的 外 牆 厚 度 不 太 均 勻 ，有 些 太 薄 的 外 牆 就 打 印 不 出 來 。
於 是 我 就 嘗 試 在 OpenSCAD 中 增 加 wall thickness，由 0.8mm 增 加 到 0.9。再 次 切 片 出 來 的 外 牆 是 沒 有 破 洞 ，但 卻 又 引 起 了 額 外 的 問 題 。首 先 模 型 的 外 牆 永 遠 不 會 一 筆 過 打 印 ，而 會 分 成 三 五 截 。有 些 間 隔 的 地 方 Cura 會 打 印 成 兩 個 thin wall，而 不 是 一 次 過 打 印 一 層 0.8mm。更 有 一 些 轉 彎 位 Cura 處 理 得 十 分 差 ，真 係 唔 知 佢 想 做 乜 。
其 實 這 些 問 題 都 可 以 很 輕 易 在 Cura 裡 面 解 決 ，令 我 們 可 以 像 vase mode 一 樣 流 暢 地 打 印 外 牆 和 間 隔 。
我 們 第 一 步 要 設 定 的 東 西 有 點 奇 怪 ，有 點 遺 反 常 識 。我 們 要 去 Mesh Fixes 分 項 裡 面 勾 選 Remove All Holes。這 樣 會 把 我 們 的 模 型 變 成 實 心 一 嚿 嘢 。這 其 實 十 分 像 vase mode 的 那 些 模 型 。
然 後 我 們 去 Walls 分 項 的 Wall Thickness 設 成 一 層 ( 我 的 情 況 就 是 0.8mm，亦 即 是 wall line count 只 有 1 )。然 後 在 Top / Bottom 分 項 設 定 Top Thickness 為 0，bottom thickness 就 看 你 自 己 的 需 要 ，例 如 我 就 設 定 成 0.9mm，亦 即 是 3 層 。再 去 Infill 把 Infill Density 設 定 成 0%。
完 成 之 後 再 slice，你 應 該 會 得 到 上 圖 這 樣 一 個 vase mode 般 的 結 果 。因 為 這 純 粹 是 一 個 實 心 模 型 的 一 層 外 牆 ，所 以 它 一 定 是 一 個 完 整 的 0.8mm 外 殼 。它 每 一 層 的 路 徑 都 一 定 是 由 頭 到 尾 一 筆 過 的 。
但 聰 明 的 讀 者 一 定 留 意 得 到 ，上 面 的 gcode 只 有 外 牆 ，卻 沒 有 間 隔 。那 怎 麼 辦 呢 ？很 簡 單 ，用 infill 就 行 了 。我 原 來 最 喜 歡 的 infill pattern 是 cubic，在 這 個 情 況 是 無 用 武 之 地 。做 間 隔 的 話 ，我 們 要 用 line 或 者 grid。
我 本 來 的 模 型 是 中 間 分 成 兩 格 的 ，我 們 可 以 先 把 infill pattern 設 成 line，然 後 把 infill density 設 定 成 一 個 很 小 的 數 值 ，例 如 0.1%。Cura 的 infill 的 第 一 條 線 ，其 實 是 由 模 型 的 中 間 開 始 的 ，所 以 結 果 就 是 模 型 的 每 一 層 中 間 都 會 多 左 一 條 線 ，那 就 可 以 是 間 隔 了 。而 且 因 為 它 是 infill，所 以 也 一 定 是 0.8mm 的 一 條 直 線 ，而 不 會 突 兀 的 變 成 2 條 thin wall。
如 果 infill 的 方 向 和 你 的 模 型 方 向 不 一 樣 ，你 可 以 修 改 infill line directions，要 轉 90 度 的 話 就 可 以 輸 入 「[90]」。
如 果 分 成 2 格 唔 夠 ，當 然 也 可 以 分 成 3 格 4 格 。以 上 圖 的 模 型 為 例 ，整 個 長 度 約 是 245mm，分 成 3 格 每 格 就 大 概 是 82mm，所 以 我 就 把 infill line distance 設 定 成 82mm。還 記 得 infill 的 第 一 條 線 是 在 模 型 中 間 的 麼 ？於 是 我 們 要 設 定 一 個 offset。在 這 裡 我 把 infill Y offset 設 定 為 41mm。
如 果 是 想 設 定 幾 個 columns 幾 個 rows，就 可 以 使 用 grid ( infill pattern )。例 如 grid 再 加 上 0.1% 的 infill density，就 可 以 得 出 上 圖 分 成 4 格 的 效 果 。
改 用 了 這 個 類 似 vase mode 的 打 印 方 法 之 後 ，因 為 所 有 線 條 都 是 一 筆 過 由 頭 打 印 到 尾 ，所 以 不 只 打 印 質 素 會 大 大 提 升 ，而 且 打 印 時 間 也 會 大 大 降 低 。以 上 面 的 模 型 為 例 ，如 果 是 正 常 切 片 的 話 ，cura 的 estimate print time 是 7 小 時 多 一 點 。而 改 為 類 似 vase mode 之 後 ，estimate print time 只 要 4 小 時 38 分 鐘 。
張先生，男性，肖龍。