切片軟體

切片軟體，又稱切片器（英語：Slicer），是3D列印中使用的加工路徑（toolpath）生成軟體。它能協助將3D物件模型轉換為3D印表機的特定指令。該軟體會將 STL等格式的模型轉換成G代碼（G code）格式，送入3D印表機列印處理。這項技術特別適用於熔融沉積成型（FDM）、光固化（SLA）及其他相關的 3D 列印製程^[1]^[2]^[3]。

功能

切片軟體最初會將物件分割為一系列平坦的層面。接著透過 3D 印表機的噴嘴、固定雷射或等效元件的線性移動來描述這些層面^[4]。所有這些移動動作，連同控制噴嘴溫度或加熱床溫度等特定印表機指令，最終都會被編譯成G代碼檔案。該檔案可傳輸至印表機執行。

切片軟體的其他功能如下：

填充（infill）：列印實心物件需要耗費大量材料（如線材、樹脂）與時間。為緩解此問題，切片軟體能自動將實心體積轉換為空心結構，藉此節省成本並縮短列印時間。這些空心物件可透過如內壁（internal wall）等內部結構進行強化，以提升堅固性。這些結構所佔比例稱為「填充密度」（infill density），是切片軟體中可調整的關鍵參數。

支撐結構（Supports）：由於大多數 3D 列印程序是從底部開始逐層堆疊建構物件，每一新層都會直接沉積在前一層之上。因此，物件的每個部分都必須在一定程度上倚靠另一部分。對於「懸空」的層面──例如房屋的平坦屋頂或人像中水平延伸的手臂──切片軟體可自動或手動添加支撐結構。這些支撐結構的設計會以易於在物件完成生產後拆除的方式接觸物件。主要支撐類型分為兩種：標準網格狀的鋸齒形支撐，以及從列印平台生長出分支來支撐懸垂部位的樹狀結構。樹狀支撐被認為更容易移除且耗費較少線材。

裙邊、帽沿與底筏：列印物體與列印平台接觸的首層時，會面臨獨特挑戰，例如附著問題、表面粗糙度，以及初始線材的平整沉積^[5]。為緩解這些問題，切片軟體能自動添加可拆卸結構。這類基底結構的常見類型包括^[6]：
- 裙邊（skirt）：圍繞物件基底但未接觸本體的單一環帶。
- 帽沿（brim）：又稱「邊緣」、「輪圈」，圍繞物件基底的多圈線材，會接觸本體側面但不延伸至下方，且向外擴展。
- 底筏（raft）：又稱「底板」，由數層材料構成的可拆卸基座，物件將列印於其上。

切片軟體列表

市面上有各式各樣的切片軟體可供選擇，其中包括許多自由及开放源代码软件。一些最常被使用的包括：

名稱	授權	關係
UltiMaker Cura	GNU LGPL
OrcaSlicer	GNU AGPL	BambuStudio的分支
BambuStudio	GNU AGPL	PrusaSlicer的分支
SuperSlicer	GNU AGPL	PrusaSlicer的分支
PrusaSlicer	GNU AGPL	Slic3r的分支
Slic3r	GNU AGPL
Creality Print	GNU AGPL	以Cura為基礎，並分支自OrcaSlicer
Simplify3D	專有軟體
Realvision online	專有軟體	線上切片軟體

參考資料

^ Evans, Brian. Practical 3D Printers: The Science and Art of 3D Printing. apress. 25 September 2012. ISBN 978-1-4302-4393-9.
^ Keon Aristech Boozarjomehri. 3D Printing at School and Makerspaces: Project Learning with 3D Printing. Cavendish Square. 28 April 2016. ISBN 978-1-6804-5016-3.
^ Liza Wallach Kloski, Nick Kloski. Getting Started with 3D Printing: A Hands-on Guide to the Hardware, Software, and Services Behind the New Manufacturing Revolution. Maker Media, Inc. 2016. ISBN 978-1-6804-5020-0.
^ The Best Slicer Software For All Levels. 3dsourced. 2023-10-29 [2023-12-21] （美国英语）.
^ When should I use a raft, when should I use a brim?. 3D Printing Stack Exchange. [2018-09-15].
^ Rafts, Skirts and Brims!. www.simplify3d.com. [2018-09-15] （美国英语）.

[1] Evans, Brian. Practical 3D Printers: The Science and Art of 3D Printing. apress. 25 September 2012. ISBN 978-1-4302-4393-9.

[2] Keon Aristech Boozarjomehri. 3D Printing at School and Makerspaces: Project Learning with 3D Printing. Cavendish Square. 28 April 2016. ISBN 978-1-6804-5016-3.

[3] Liza Wallach Kloski, Nick Kloski. Getting Started with 3D Printing: A Hands-on Guide to the Hardware, Software, and Services Behind the New Manufacturing Revolution. Maker Media, Inc. 2016. ISBN 978-1-6804-5020-0.

[4] The Best Slicer Software For All Levels. 3dsourced. 2023-10-29 [2023-12-21] （美国英语）.

[5] When should I use a raft, when should I use a brim?. 3D Printing Stack Exchange. [2018-09-15].

[6] Rafts, Skirts and Brims!. www.simplify3d.com. [2018-09-15] （美国英语）.

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