¶ 🔥 案例研究：使用 Helio 实现更强、更快的 3D 打印
借助 Helio Additive 的评估与增强工具，我们实现了：
- 💪 拉伸强度提升 65%（30.4 MPa → 50.3 MPa）
- ⚡ 打印时间缩短 40%（1h 43m → 1h 2m）
- 🌡️ 热条件从过冷转向最佳结合区间
- 🧠 关键洞察：冷却风扇影响层间结合 — 评估揭示问题
无需更换材料。无需更换硬件。仅仅是更智能的 G-code。
¶ 🔁 术语更新
Helio 的核心功能之前称为 Simulation（模拟） 和 Optimization（优化）。
为了更好地反映用户操作体验，这些功能已重命名：
Assess → 原 Simulation
（打印前分析热行为和打印条件）Enhance → 原 Optimization
（改善 G-code，实现更强、更优质和更快的打印）在本案例研究中，我们使用 当前术语：Assess 和 Enhance。
¶ 🧰 如何自己操作
- 在 Bambu Studio 中正常切片模型
- 使用 Helio 和 Bambu Studio 插件处理 G-code
- 查看热力图，必要时调整风扇或速度设置
- 打印更强的零件，同时更快！
¶ 🛠️ 使用 Helio 实现更强、更快的打印
我们测试了使用 Helio Additive 引擎 相比 Bambu Studio 默认切片设置对聚碳酸酯（PC）材料打印性能的提升效果。
本报告解释了测试内容、结果含义以及为什么重要 — 用简单语言呈现，易于理解。
¶ 🧪 测试内容
我们打印并测试了 标准拉伸测试件，采用两种方法：
- 使用 Bambu Lab 默认 PC 设置
- 使用 Helio 增强 G-code
然后比较：
- 打印件强度（拉伸强度）
- 每次打印所需时间（打印时间）
- 打印过程的温度控制效果（热指数）
¶ 🔍 什么是拉伸测试？
拉伸测试 用于检测零件在断裂前可以承受的拉力。
我们使用标准化测试件 ISO 527-2 1A 拉伸条，高度缩放 50%。这些样件在机械拉伸测试机中拉伸至断裂，并记录 拉伸强度（MPa，兆帕）。
¶ 🧪 测试件打印方式
为确保五个测试样件一致打印：
🧵 逐个依次打印。
保证每个零件从相同位置开始，使用相同路径和冷却条件。
这样避免了因零件排列或打印顺序导致的差异，确保强度变化来自 G-code 优化，而非环境或随机因素。
¶ 📚 关键术语说明
¶ 🔗 层间结合
层间结合是指 每层打印材料与上一层的粘附程度。结合不良会导致零件脆弱。良好的结合发生在新层在上一层仍然温热时融入其中。
¶ 🔥 热指数
热指数帮助理解 打印温度与理想结合条件的接近程度。
热指数范围 +100 至 -100：
- +100（红色）：过热 — 可能塌陷或过热缺陷
- -100（蓝色）：过冷 — 结合弱，易开裂
- 0（绿色）：最佳 — “黄金区”，性能最佳
¶ 🧪 拉伸强度（MPa）
表示 零件在拉伸时的强度。MPa 越高，打印件越强。
¶ 🕓 打印时间
完成整个打印所需的总时间。通常越快越好 — 前提是不影响质量。
¶ ⚙️ 什么是 Helio？
Bambu Studio 中的 Helio 插件 是 Helio Additive 的产品，能够 在打印前评估并增强 G-code。
它可以：
- 分层调整打印速度以改善层间结合、降低热应力
- 分析温度对打印质量的影响
- 找出最快打印方式 同时不损失强度
🧠 Helio 不会盲目优化 — 使用 基于物理的评估 预测零件实时加热和冷却行为
📌 当前功能：
- 自动速度优化以提升强度和缩短时间
- 热评估与可操作建议
- 可手动根据建议调整风扇
📌 即将推出：
- 自动风扇速度优化
¶ 🌀 评估的威力：打印前发现问题
挑战： 聚碳酸酯冷却过快容易层间结合不良。但如何在打印前知道 你的零件 是否冷却过快，而不浪费时间打印弱零件？
解决方案： Helio Assess 工具在打印前分析热行为，揭示切片器中看不到的问题。
¶ 评估结果
评估发现过冷问题，特别建议禁用部分冷却风扇
默认 G-code 评估显示：
- 问题： 下一层沉积前冷却过快
- 根因： 部分冷却风扇导致过多热量流失
- 影响： 层间结合差，零件易剥离
- 建议： 对该材料/几何组合禁用部分冷却风扇
¶ 按评估建议操作
基于洞察，我们：
- 按建议禁用部分冷却风扇
- 运行 Helio Enhance 优化打印速度
- 打印测试样件并测量拉伸强度
¶ ✅ 结果汇总
| 指标 | 默认设置 | Helio 增强 |
|---|---|---|
| 平均强度 | 30.42 MPa | 50.28 MPa (+65%) |
| 打印时间 | 1h 43min | 1h 2min (-40%) |
| 热质量 | 大部分过冷 | 处于最佳结合范围 |
¶ 📈 效果可视化
¶ 热质量对比（红 = 过热，蓝 = 过冷，绿 = 最佳结合）
¶ 默认设置：评估结果
默认设置显示明显过冷（蓝色区域），尤其是上层，风扇阻碍了适宜结合温度
¶ 增强（按评估建议，禁用风扇）
禁用风扇（按评估）并通过 Enhance 优化速度，打印全过程热条件保持在最佳结合范围
¶ 🧪 各样件强度结果
每个零件打印、测试并记录结果：
| 样件 | Bambu 默认 (MPa) | Helio 增强 (MPa) |
|---|---|---|
| #1 | 33.7 | 44.9 |
| #2 | 29.77 | 54.9 |
| #3 | 27.79 | 52.2 |
| #4 | 30.42 | 55.4 |
| #5 | — | 44.0 |
🟠 Helio 优化后的零件在所有测试中 强度均提高。
🧠 关键洞察： 若不进行评估，我们会按标准做法开启风扇打印，产生弱零件。评估在浪费时间和材料前发现了热问题。
¶ 🕒 打印时间对比
Helio 不仅提高了强度，还加快了打印速度：
- 优化前： 1 小时 43 分
- 优化后： 1 小时 2 分
✅ 打印时间减少 40%
¶ ⏳ 优化前
优化前（1h 43min）：
¶ ⚡ 优化后
优化后（1h 2min）：
Helio 的实现方法是 尽可能加快打印速度，同时在需要时 放慢以获得更好的层间结合。
¶ 🧠 总结
如果你打印的零件需要强度（支架、工具、功能件），不要仅依赖默认切片器设置。
使用 Helio Additive 的评估与增强工具，你可以：
- 🔥 分层提升热质量
- 💪 提升零件强度 50–65%
- ⏱️ 缩短打印时间而不损失质量
- 🧠 根据真实数据做出更优决策（如风扇使用）
需要帮助解读热力图或打印数据？
联系 Helio Additive 团队 — 我们随时为你提供支持。