Každý, kdo se alespoň trochu vyzná ve světě 3D tisku, ví, kolik práce může být za jedním vytištěným modelem! A především je za tím jedna důležitá věc: G-code!
V tomto článku se dozvíte vše důležité o příkazech G-code, souborech G-code, G-code readerech a také o rozdílech mezi G-code a M-code.
Tyto základní znalosti jsou ideálním výchozím bodem zejména pro začátečníky, kteří se chtějí lépe seznámit s G-code pro 3D tiskárny.
Co je G-code?
Stručně řečeno je G-code soubor pokynů pro 3D tiskárnu. 3D tiskárna potřebuje příkazy G-code, které může vykonávat, protože bez nich neví, kde ani jak má tisknout.
Modely pro 3D tisk se často exportují jako soubory STL a v tomto formátu jsou také běžně dostupné. Pomocí sliceru lze model zpracovat a vygenerovat z něj soubor G-code.
Původ G-code
G-code byl vyvinut v průmyslu v 50. letech 20. století pro frézky a soustruhy a od té doby se v této oblasti používá. S nástupem 3D tisku se G-code začal používat také zde, protože umožňuje zapisovat geometrické pohyby, které následně vykonává 3D tiskárna.
Jak G-code funguje
G-code je posloupnost příkazů, které může 3D tiskárna číst a vykonávat. Tiskárna čte G-code shora dolů a jednotlivé příkazy provádí postupně. Pořadí příkazů je proto důležité.
Jak číst G-code?
Obvykle se na jednom řádku souboru G-code nachází jeden příkaz G-code. Ten se skládá z příkazu a jeho parametrů.
Například příkaz G1 znamená, že se tisková hlava má pohybovat po přímce. Za tímto příkazem se mohou nacházet parametry cílové pozice (X; Y; Z), rychlosti (F) a extruze filamentu (E). Souřadnice X a Y určují směr pohybu v rovině a souřadnice Z určuje výšku neboli vrstvu. Pomocí G-code readeru nebo vieweru lze jednotlivé příkazy G-code přesně zobrazit a číst.
Struktura souboru G-code
Soubor G-code nemá vždy úplně stejnou strukturu a podle modelu se může mírně lišit. Obvykle jej lze rozdělit do tří částí.
Úvodní část neboli inicializace zahrnuje:
- Homing (nalezení výchozí polohy)
- Nastavení teplot
- Přípravu tiskové podložky
- Nastavení ventilátoru
Hlavní část, která popisuje samotný proces tisku, zahrnuje:
- Příkazy pohybu (G0 / G1)
- Extruze (hodnoty E)
- Změny vrstev (pohyb osy Z)
- Změny rychlosti
Závěrečná část ukončuje tiskový proces a zahrnuje:
- Odjetí tiskové hlavy
- Vypnutí ohřevu
- Deaktivaci motorů
G-code vs. M-code
G-code a M-code se od sebe v zásadě liší.
G-code: pohyb a geometrie
M-code: stavy a funkce stroje
Oba typy příkazů jsou pro 3D tiskárnu důležité a při tisku modelu se používají společně. Mezi úkoly G-code patří pohyb os, vedení po přímkách a křivkách a přesun do konkrétních pozic.
M-code například nastavuje teplotu, zapíná nebo vypíná ventilátor, řídí extruder a ovládá motory.
Běžné příkazy G-code
Zde najdete důležité a často používané příkazy G-code rozdělené do několika kategorií.
Příkazy pohybu
G00: Rychlý pohyb
Příklad: G00 X150 Y150 rychle přesune trysku na souřadnice X150, Y150.
G01: Řízený lineární pohyb
Příklad: G01 X200 Y200 F1800 E22 přesune tiskovou hlavu rychlostí posuvu 1800 mm/min na X200, Y200 a současně extruduje filament.
G28: Automatický návrat do výchozí polohy (homing). Tryska a tisková podložka se přesunou k příslušným koncovým spínačům, aby tiskárna stanovila referenční polohu pro tisk.
G28 se často nachází na začátku souboru G-code, protože pomocí tohoto příkazu lze nastavit výchozí polohu jednotlivých os.
G90/G91: Režim polohování
Určuje způsob interpretace souřadnic.
G90: Absolutní polohování. Souřadnice určují přesnou cílovou polohu stroje, například „přesuň se na X=10“.
G91: Relativní polohování. Souřadnice určují vzdálenost pohybu vzhledem k aktuální poloze, například „přesuň se o 10 mm doprava od současné pozice“.
Příkazy teploty
M104/M109: Nastavení teploty extruderu (hotendu)
Příklad: M104 S200 nastaví hotend na 200 °C, aniž by tiskárna čekala na dosažení této teploty.
Příklad: M109 S210 nastaví hotend na 210 °C a před pokračováním čeká na dosažení nastavené teploty.
M140/M190: Nastavení teploty tiskové podložky
Příklad:
M140 S60: Nastaví tiskovou podložku na 60 °C bez čekání.
M190 S60: Nastaví tiskovou podložku na 60 °C a čeká, dokud nebude dosažena požadovaná teplota.
Příkazy chlazení
M106: Zapnutí ventilátoru
Příklad: M106 S127 zapne ventilátor přibližně na polovinu maximálního výkonu, protože hodnota 127 odpovídá zhruba 50 % z maxima 255. M106 S255 zapne ventilátor na plný výkon.
M107: Vypnutí ventilátoru
Vypne ventilátor.
Na obrázku níže je příklad souboru G-code s často používanými příkazy.
Jak upravit nebo optimalizovat G-code?
Soubor G-code lze upravovat nebo optimalizovat. Existují dvě možnosti: úprava pomocí G-code editoru nebo přímá úprava textu. V následujících částech jsou oba způsoby popsány podrobněji.
Slicer software
Bezpečným způsobem úpravy nastavení tisku je použití slicerů. Z původního souboru STL lze nastavit parametry, jako jsou rychlost, teplota nebo podpěry. Poté se vygeneruje nový G-code. Následně je vhodné nový soubor G-code zkontrolovat pomocí G-code vieweru, G-code readeru nebo G-code simulátoru, aby bylo možné odhalit případné chyby.
Přímá úprava textu
Přímá úprava textu G-code se doporučuje pouze uživatelům s dobrými znalostmi příkazů G-code. Začátečníkům se tento způsob nedoporučuje, protože i malé chyby v G-code mohou způsobit výrazné problémy při tisku. Přímá úprava souboru G-code vyžaduje dostatečné znalosti a přesnost. Také v tomto případě se doporučuje následně G-code zkontrolovat pomocí G-code simulátoru nebo G-code vieweru.
G-code ViewerZávěr
G-code je jazyk, kterému 3D tiskárna rozumí. Mnoho 3D modelů je dostupných ve formátu STL a před tiskem je nutné je pomocí sliceru převést do souboru G-code, který může 3D tiskárna vykonat. Soubor obsahuje různé příkazy, které tiskárna provádí v určeném pořadí. Příkazy G-code lze v souboru upravovat a optimalizovat. Pokud jste začátečník, doporučuje se používat slicer nebo vhodný G-code editor, protože přímá úprava textu může vést k závažným chybám. Pomocí G-code viewerů a simulátorů lze před tiskem zkontrolovat, zda G-code neobsahuje chyby a zda je možné tisk bezpečně spustit.