Seam Đẹp Hơn: Hướng Dẫn Orca Slicer Dùng Scarf Seams

TLDR:

Bài này khá dài và chi tiết vì tổng hợp từ hàng trăm thí nghiệm. Nếu bạn chỉ muốn thử nhanh bộ setting tốt nhất, hãy tải TestSuite_OrcaSlicerOnly_V6.3MF, nhớ chọn đúng filament profile của bạn và xem kỹ các per-object settings đang dùng kèm với global settings.

• Plate này được tune theo Prusament Simply Green PLA.
• In 3 mẫu test cho 2 bộ setting đã tối ưu và 1 bộ “traditional seam” để đối chiếu (cho Bambu X1C của mình). Một bộ dùng Arachne cho nhu cầu chung, bộ còn lại mới hơn và tối ưu cho curved overhang (khá khó), cũng có thể dùng tốt cho nhu cầu chung.

Muốn xem chi tiết và tự tối ưu cho máy của bạn thì đọc tiếp bên dưới.

Updates:

2/29/24 PM: Có best settings mới! File Excel và test suite cập nhật lên v2. Bật extrusion rate smoothing giờ giúp nhỉnh hơn chút về chất lượng.

3/1/24: Video Youtube có nói về cái này đã lên:

3/8/24: Rework lại bài đáng kể. Thêm hẳn một phần mới về những gì rút ra được về overhang từ model “pot” test. Cho nghỉ test plate cũ và giới thiệu test plate mới với best starting settings.

3/12/24: Gỡ builds, vui lòng dùng Orca 2.0 Beta hoặc mới hơn, vì bản đó mới có tính năng này.

-----------------------

Scarf seams là một tính năng rất mới trong OrcaSlicer, cho phép làm được nhiều thứ hay, chủ yếu là giấu seam trên bề mặt cong—vốn là bài toán khó từ trước tới giờ với in FDM. Hướng dẫn này nhằm chỉ bạn cách dùng tính năng này để in đẹp hơn. Nếu bạn thấy công sức của mình hữu ích, nhớ tải + like model giúp mình nha, vậy là vui lắm!

Scarf Seams - Tổng quan

Ý tưởng cơ bản của scarf seams là nó “ramp” (tạo dốc) seam chồng lên chính nó, tạo ra vách in kiểu tự chồng lên như vầy:

Vì nó giống như quấn khăn choàng (scarf) chồng lên nhau, và cũng giống mối ghép gỗ kiểu scarf joint, nên gọi là “scarf seam”.

Ưu điểm là gì?

• Scarf seams giải quyết một vấn đề khó trong 3D printing: giấu seam, đặc biệt cho các bản in mà seam bắt buộc nằm trên bề mặt cong. Cái này gặp cực kỳ thường xuyên, vì rất nhiều chi tiết có lỗ tròn bên trong hoặc mặt cong bên ngoài.
• Scarf seams cũng có thể ổn trên bề mặt phẳng, nhưng một số trường hợp seam truyền thống lại là lựa chọn tốt hơn.

Yêu cầu / điểm cần lưu ý (Gotchas)?

Scarf seams hợp với nhiều bản in, nhưng nhất là ở các góc sắc thì seam truyền thống có thể tốt hơn. Scarf seams có vài yêu cầu để ra kết quả đẹp. Mình đã tối ưu khá nhiều để ra một bộ setting “dùng chung” tốt và một bộ khác thiên về overhang. Các nguyên tắc chính:

• Giảm tốc outer wall là cực kỳ quan trọng để ra kết quả đẹp mà không bị méo vách. Mức độ quan trọng còn tùy máy có kiểm soát extrusion tốt ở flow rất thấp hay không. Nhưng chậm quá cũng dở vì gây nóng cục bộ. Tốc độ tối ưu thường trong khoảng 50–100 mm/sec cho scarf speed. Setting mình đề xuất dùng 75 hoặc 100 mm/sec.
• Outer wall rộng hơn giúp giảm sai số extrusion rate. Với nozzle 0.4, mình khuyên outer wall 0.6.
• Layer height cao hơn 0.2 đôi khi giúp, vì giảm sai số extrusion rate. Nhưng có trường hợp lại làm xấu đi. Bộ setting của mình tối ưu theo layer height phổ biến 0.2 mm.
• Thứ tự vách inner/outer/inner là khuyến nghị. Outer/inner thường tệ hơn, inner/outer cũng vậy. Điều này có thể làm overhang kém hơn, nhưng với scarf seams nói chung thì overhang vốn đã khó (xem phần bên dưới).
• Bật extrusion rate smoothing có thể giúp chất lượng nhỉnh hơn chút trên Bambu X1C của mình. Mình đặt 300mm^3/s^2 và ra best. Các máy không phải X1/P1 có thể cần giá trị khác—đọc tooltip khi hover trong OrcaSlicer để ước lượng phù hợp.
• Bật/tắt một số tính năng sẽ làm xấu thấy rõ. Tránh dùng các mục sau:
  • “Wipe on loops” hoặc “Wipe on external loops” làm kết quả tệ.
  • Kết hợp (Retract on layer change off + Wipe while retracting off) cũng không ổn.

Tối ưu overhang / các lưu ý thêm

Nếu được, nên seam paint để đặt scarf seam tránh xa vùng overhang trên model. Nhưng nếu không tránh được thì bạn vẫn có vài cách (xem gạch đầu dòng bên dưới). Một số dạng overhang khá “khó chịu” với scarf seams và phụ thuộc nhiều vào hình học. Mình đã thiết kế và test một model “pot” khó để tối ưu overhang, chạy thêm hơn 80 bài test để tìm giá trị ổn. Đây là những gì mình rút ra từ đống pot be bé này:

• Curved overhang cực kỳ nhạy với số lượng inner walls, bề rộng của chúng và thứ tự in. Lưu ý: đổi vài giá trị như inner wall width có thể tạo khác biệt rõ.
• Trường hợp thành mỏng tới mức không có infill để “xả” bớt over-extrusion sẽ rất nhạy (test pot của mình đúng kiểu này). Tường đơn hoặc tường đôi không có infill hay phần gì chạm ở bên trong cho kết quả tốt nhất, nhưng điều kiện này không thực tế với đa số bản in.
• Classic mode đôi khi giúp, vì nó giữ bề rộng các vách chạm vào outer wall ổn định, không thay đổi như Arachne. Đặc biệt hữu ích khi không có infill giữa mặt trong và mặt ngoài, như đồ có thành mỏng.
• Speed (outer wall/scarf speeds) rất quan trọng cho overhang vì phải cân bằng giữa cooling và độ bám lớp. Với filament của mình: 75 mm/sec ra OK, 100 mm/sec đẹp hơn, nhưng 150 mm/sec tệ hẳn. Có thể mỗi filament/nhiệt độ/hotend sẽ có “điểm ngọt” riêng. Bạn có thể phải thử vài giá trị.
• Dùng inner scarf joints thường có lợi cho chất lượng scarf seam bên ngoài, nhưng lại khó cho overhang vì tạo một “landing mark” của nozzle ở phía trong, ngay cạnh điểm bắt đầu lead-in của outer scarf. Vấn đề là nozzle nóng đứng đó lúc de-retraction, tạo một vệt “smoosh” phía trong nhìn thấy được và làm méo outer wall. Bình thường có thể không sao, nhưng với overhang thì có vẻ gây vấn đề. Cân nhắc dùng staggered inner seams để giảm ảnh hưởng. Tiếc là khoảng stagger hiện tại đang cố định và nhỏ. Mình nghĩ nếu lớn hơn thì còn giúp nhiều. Mình đã mở feature request cho chuyện này. Đây là hình “landing mark” dạng tròn từ inner scarf seam (thứ tự inner-outer-inner) để bạn tham khảo:

Còn setting xxxxxx thì sao?

• Rất khuyến nghị bật Conditional Scarf Joint. Nó chỉ áp scarf seam khi gặp bề mặt tròn (thay vì góc sắc) và kiểu “trộn” ưu điểm hai bên. Bạn cũng có thể chỉnh threshold angle để quyết định điểm chuyển giữa seam truyền thống và scarf seam. Trong test pot và bộ setting tối ưu của mình, mình dùng 115 để ép scarf seam chạy khắp nơi vì mục đích test. Cái này có thể không tối ưu cho nhu cầu của bạn. Tùy bạn chỉnh.
• Contour mode sẽ chỉ áp scarf seam lên outermost wall. Contour+Hole sẽ bao gồm cả tường “hole” ở bên trong chi tiết. Mỗi mode sẽ hợp mục đích khác nhau. Setting của mình dùng Contour+Hole mặc định.
• Inner Scarf thường (nhưng không phải lúc nào cũng) cải thiện kết quả, nhưng sẽ làm thời gian in lâu hơn.
• Scarf around entire wall làm nozzle chạy 2 vòng khi nó xoắn chậm quanh toàn bộ perimeter. Với mình thì không cải thiện đáng kể, nhưng có người nói là tốt hơn.
• Giảm scarf length ngắn hơn mặc định 20 sẽ bắt đầu thành vấn đề chất lượng, nhất là dưới ~10–15 mm. Mình khuyên để mặc định 20.
• Đổi scarf steps không thấy ảnh hưởng nhiều. Mặc định 10 là ổn, dù setting của mình dùng 20.
• Đổi scarf flow ratio không giúp như kỳ vọng. Mình có làm cùng SoftFever phần này với hy vọng nó giúp overhang, nhưng giảm xuống tới 90% flow vẫn không cải thiện.
• Giảm tốc inner wall đôi khi cũng giúp tăng chất lượng.

Cách làm (How-To):

1. Bạn cần OrcaSlicer 2.0 beta hoặc mới hơn. Tải ở đây.

2. Tải bản TestSuite_OrcaSlicerOnly mới nhất và in nó để kiểm chứng setting trên máy bạn. Nhớ chọn đúng filament preset của bạn và tune filament về nhiệt/pressure advance/v.v. trước khi thử.

3. Chọn bộ setting tốt nhất từ test-plate scan thông số. Nếu bạn không ra kết quả tốt với một trong hai bộ setting mình đưa, có thể bạn cần bắt đầu tinh chỉnh theo các giải thích ở trên. Lưu ý mỗi bộ thông số có 3 mẫu test: một cylinder, một double-hex, và một pot nhỏ để test các dạng hình học chính.

4. Test 1: Bộ setting gốc (Base) khuyến nghị.

5. Test 2: Bộ setting mới hơn, tối ưu cho overhang.

6. Test 3: Tắt Scarf Seam.. bản in tham chiếu.

Đừng kỳ vọng seam tàng hình hoàn toàn. Dù scarf seams cải thiện rất mạnh trong nhiều trường hợp, nhưng không có nghĩa là lúc soi gần sẽ luôn “mất hút”. Tính năng này còn rất mới.

Đã tối ưu những gì?

Stage 1: Cylinders + Double Hexes

Ban đầu mình dành khá nhiều thời gian (60+ thí nghiệm) để tối ưu scarf seam trên các model đơn giản (cylinder và double-hex). Bạn có thể xem quá trình trong file excel đính kèm và số lượng chi tiết in ra cực nhiều (đống màu xanh trong hình) với đủ loại setting đã thử. Nếu bạn muốn tái hiện lại stage này (SCIENCE!), bạn có thể dùng các setting này với test plate mình kèm ở đây.

Mấy bài này làm trên Bambu X1C với nozzle 0.4. Mình tin phần lớn kết quả tối ưu sẽ áp dụng được cho nhiều máy khác… tuy nhiên có thể bạn vẫn cần thử nghiệm chút cho máy bạn. Mình khuyên in test plate 2x5 object mà mình kèm để xác nhận là setting đề xuất cho ra kết quả ổn trên bề mặt phẳng/góc và bề mặt tròn trước khi áp vào cả một bản in lớn.

Stage 2: Pot cong phức tạp

Chưa hài lòng với stage 1 khi gặp overhang, mình thiết kế và tối ưu một pot cong nhỏ để tìm setting cho overhang tốt hơn. Nó nhỏ, xinh, nhìn như vầy:

Phần này tốn thêm 80+ thí nghiệm (xem hình “đống pot” ở trên), tiếc là mình chưa có thời gian tổng hợp vào excel. Bạn đành tin mình là mình đã thử rất nhiều thứ, và các kết luận chính mình đã tóm ở phần Overhangs optimization / additional considerations bên trên. Nói chung: nếu tránh được thì seam paint để né scarf seam khỏi vùng overhang. Nếu không né được, mình đã cố chắt lọc ra bộ setting tốt nhất cho bạn. Bạn sẽ thấy chúng trong test suite đã cập nhật.

Ghi chú thêm:

Công việc này là sự hợp tác với cộng đồng 3D printing nói chung và đặc biệt là nhiều người đóng góp cho OrcaSlicer.

Về tối ưu model, mình có làm việc với Michael từ Teaching Tech. Ảnh cũng có một test model khác do ảnh thiết kế, tốn filament hơn test plate của mình, nhưng kiểm chứng tổng thể tốt hơn. Mình khuyên in cái đó sau khi bạn chạy test plate của mình để chọn được bộ thông số ngon nhất.