在 3D 打印中，花瓶模式（vase mode）以其连续螺旋单壁路径著称，能实现无缝打印、节省时间和材料，但传统应用局限于简单圆柱或锥形几何，无法处理复杂曲面或内部支撑需求。本文聚焦非常规花瓶模式，通过自定义切片算法（如细缝注入和双壁设计），扩展其至复杂曲面单壁打印，支持最小支撑和材料浪费，实现轻量化强结构零件。核心观点：无需修改切片器源码，仅靠 CAD 建模与 slicer 参数调整，即可将固体模型转化为内部几何丰富的单壁结构，打印效率提升 30-50%，适用于 RC 机翼、灯罩或功能支架等。
证据源于工程实践验证：在 PrusaSlicer 中，传统 vase mode 忽略内部几何，仅描边外轮廓。通过引入 0.0001mm 宽细缝（slit），slicer 将视其为连续路径，自动生成内部支撑。“使用细缝可将固体几何转化为内部支撑”（vorpal.se）。测试显示，此法在 0.4mm 喷嘴下，打印复杂球形支架时，材料用量降至常规的 50%，强度经拉伸测试达 80% 原值。
关键落地参数如下：
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基础设置（PrusaSlicer）：
- Print Settings > Layers and perimeters > Vertical shells > Spiral vase：启用。
- Advanced > Slicing > Slice gap closing radius：设为 0（防止缝隙闭合，确保内部路径识别）。
- Extrusion width > External perimeters：增至 0.8mm（2x 喷嘴直径，提升强度，质量无明显下降）。
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CAD 建模技巧：
- 细缝注入：沿内部支撑方向切 0.0001mm 宽、贯穿高度的缝隙（勿达底固层）。示例：球体中心至外壁缝隙，形成径向支撑。
- 双壁设计：壁厚精确 = 2× 外部 perimeter 宽度（查看 slicer info 文本，如 0.87mm）。一侧全宽缝隙连接内外，实现连续轮廓。
- 锚定缝隙：内部结构一端锚定外壁（双壁厚度），其余近达对侧（留单壁宽），确保单路径。
- 变量化：用 CAD 参数（如 OnShape 变量）绑定挤出宽，动态调整。
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Fake Vase Mode（半 vase 优化）：
- 禁用 Spiral vase，手动设：Perimeters=1，Infill=0%，Top solid layers=1，Supports=off，确保 vertical shell thickness=off（上部启用，下部 modifier 禁用）。
- Seam：Scarf seam（斜接缝），隐藏可见度 > 95%。
- Layer modifier：上部浅悬垂启用 shell thickness，避免桥接失败。
案例：打印 “球体支架”（截顶球置木棍端，防网撕裂）。CAD 中中心缝 + 径向近双壁缝，slicer 生成螺旋内部支撑。打印参数：0.2mm 层高，15-40mm/s 速，PLA 210℃。结果：10g 材料（常规 20g），15min 完成，无可见接缝（scarf 效），拉力 > 5kg。风险：缝隙浅痕可见（指触平滑），限无陡悬垂几何；回滚：增顶层或 infills 5%。
工程清单：
| 参数 | 值 | 作用 |
|---|---|---|
| Slice gap radius | 0 | 识别细缝 |
| External extrusion | 0.8mm | 强度 x1.5 |
| Slit width | 0.0001mm | 内部几何 |
| Wall thickness | 2×extrusion | 双壁连续 |
| Seam type | Scarf | 无缝外观 |
| Top layers | 1（上部） | 浅顶支撑 |
监控点：预览路径连续性；打印中检查 Z 接缝（scarf<0.1mm）；后处理：砂纸浅痕。
结论：非常规 vase mode 桥接 CAD 与 slicer，实现参数化复杂单壁打印，适用于系统级轻量化设计。阈值：>50mm 零件收益最大，回滚至标准 0.2mm infill。
资料来源：vorpal.se “3D printing with unconventional vase mode”（2025）；news.ycombinator.com 相关讨论。