如何用Slic3r生成3D打印的可剥离支撑底座

首先来看一段如何将3D打印完成后的辅助支撑底座剥离的视频。如果你觉得很需要这个可剥离的底座来实现完美平直的打印品底面，那就请按照我后面的步骤操作即可。

3D打印作品时，在打印平台上先打出一个支撑底座是一个很实用的操作，其优点显而易见：底座将作品抬离平台，有助于保持作品底面的平整，平台上任何 痕迹不平整等问题不会影响到作品；因热胀冷缩而产生的边角翘起问题只会影响底座，而不会影响到在底座上方的打印品。但是用相同材料相同机器打印出来的底座 如何能很容易的和上方的作品剥离，是一个令人头痛的课题：一方面你希望底座可以牢固地支撑起上方的作品，不会产生作品边角翘起现象；另一方面，你又不希望 底座和作品粘连得太牢固而无法分离。那有没有办法同时实现这个貌似相悖的想法呢？答案是肯定的，至少有一个现成的产品已经做到了这点：UP!3D打印机，其最出名的就是可以打印可剥离的底座。

UP!3D打印机虽好，可它不属于RepRap开源社区的一分子，也就意味着它如何实现可剥离底座的算法是不公开的。我仔细检查了UP!3D这款打印机，除了一般打印机都具备的零部件以外（喷嘴，XYZ三维轴承，加热打印平台），它并没有什么特别之处。那看来其神秘之处就藏在软件里了。最近欣喜地发现开源社区的层切软件Slic3r在新版0.9.9里面增了一个“Raft”功能，我决定用我的Type A Machine Series 1来试一试看看这个Raft是不是我想要的可以剥离的底座。如果我成功了，你可以同样地复制在你的打印机上。

图1，用Repetier-Host可视化出来带底座打印模型（左），无底座打印模型（右）以及用UP!3D打印出来的带底座作品。

看到最左边的图片就开始令我兴奋不已了，至少这是Slic3r破天荒第一次生成了非常类似于UP!3D的支撑底座！接下来的问题就是，这个辅助底座是不是很容易剥离？那就用我的机器打打看了！

图2，结果有点令人沮丧。我的打印模型背面有一大块属于底座的部分残留着，非常牢固，无法剥离。

那让我们看一看这个新的Slic3r生成的底座部分g-code到底是什么样的。我还是推荐使用Repetier-Host来 可视化，它可以帮助你将g-code一层一层分开显示，十分有助于全面了解打印整个过程。我只做了一个十分简单的矩形体，大小为44.45毫米 x 44.45毫米 x 5.08毫米，打印层间距设为0.2毫米，支撑底座高度设为49层。下图是Repetier-Host上看到的结果（使用了photoshop处理了截 图）。

图3，如图所示，最下方为一层底层，然后是49层底座，49层中最上方的3层被设置为实心层，Slic3r里称之为接触层（interface layer）。可以看到，这个接触层的最上面一层距离下面一层的距离只有0.129毫米，而非所设置的0.2毫米。另外，在这个接触层和模型之间，有一层 额外的分割层（separator layer），这是由Slic3r自动生成的，距离下方的接触层顶层0.321毫米。看起来Slic3r是想将底座最顶部的3层实心接触层贴地很近地打印 从而做出一个十分坚固的底座，而将上方的分割层开始的模型分开一定距离打印，从而实现“可剥离”。

这确实是不错的想法！因为3D打印最基本的原理就是通过将塑料耗材（ABS或者PLA等）高温融解后相互粘织在一起而形成各种形状。当两层之间的距 离相当近的话，他们之间的粘连度也就更高；反之亦然。可是Slic3r在这个思想指导下所生成的gcode为什么就不能完全实现该有的效果呢？至少图2里 面只有一部分底座是容易剥离的，其他的十分牢固地黏在打印作品上。所以我决定将分割层和底座的距离再次拉开0.1毫米试试。同时，考虑到耗材的粘连度和喷 嘴融解温度也是有关的，如果用较低的温度（比如200度而不是平时的235度）打印分割层，则有助于减小分割层和底座的粘连性。可惜Slic3r的 0.9.9版还不支持我的想法，我只能自己写了代码自动修改Slic3r生成的gcode。我使用下面的gcode来调控温度：

M109 S200 ; 设置新的温度，并停下等待直到达到该温度。
M109 S235

实际使用来看，喷嘴需要差不多一分钟的时间在两个温度之间升降。我同时还观察到，喷嘴在等待温度变化的过程中，有一定量的耗材会滴出喷嘴，所以我插入了一段代码让喷嘴在等待之前先升高一定的距离，这样有助于清理而不至于让他们粘在底座上。

图4，左边显示了被扩大的缝隙，可以在Repetier-Host里看到。右图青色的线条是喷嘴行走的轨迹。下面这段视频展示了我自己编写插入的代码是如何在Type A Machine Series 1上工作的。

最后来看看我的可剥离底座实物图！

图5，现在的底座可以剥离了！希望有一天Slic3r可以将我的想法实现到他们的新版本中！