Это программное обеспечение основано на базе Slic3r и в отличие от прототипа завоевал большую популярность среди пользователей. Главным отличием является большой список настраиваемых параметров и дополнительные функции, делающие работу более удобной.
Руководство по разработке 3D-моделей для FDM-принтеров
3D-печать набирает популярность, и трехмерные принтеры становятся все более доступными. Это означает, что все больше людей не пользуются услугами 3D-печати, а занимаются 3D-моделированием и используют собственные FDM-принтеры.
Это означает, что не все модели могут быть созданы с помощью технологии FDM, поэтому требуются модели высокого качества, которые можно напечатать в домашних условиях. Возникает вопрос: как я могу обеспечить реализацию разрабатываемых мною моделей с помощью технологии печати 3DFDM?
Что такое FDM-принтер?
Прежде чем приступить к созданию моделей для FDM-принтеров, необходимо понять, как они работают. Трехмерные принтеры применяют технологию протезирования SO -CALLED. Это означает, что при создании объекта материал добавляется в соответствии с 3D-моделью. Это отличается от традиционной абстрактной технологии, где материал удаляется, а то, что остается, является конечным продуктом.
Технология FDM (fused deposition modeling) является наиболее часто используемой технологией в домашних 3D-принтерах. В таких принтерах используются специальные нити, которые вбиваются в сопло. В сопле они расплавляют влажный слой, а затем наносят его на печатную платформу, где он быстро остывает и затвердевает. Процесс плавления и наслаивания нитей исходного материала продолжается до тех пор, пока не образуется желаемый объект.
Почему при моделировании следует учитывать условия FDM-процесса?
Самый простой и прямой ответ на этот вопрос — стоимость и удобство. Коммерчески доступные 3D-модели значительно дороже в реализации, чем модели, созданные специально для FDM-принтеров. Во-вторых, что не менее важно, существует огромный спрос на модели, которые могут быть напечатаны с помощью технологии FDM. 3D-печать находится на ранних стадиях развития, и интерес к ней в основном вызван людьми, которые используют собственные принтеры и нуждаются в высококачественных моделях.
При реализации моделей с использованием технологии FDM необходимо учитывать некоторые общие принципы.
-
Дизайн под правильные материалы. В домашних принтерах наиболее часто используются филаменты из акрилонитрилбутадиенстирола (ABS) и полилактида (PLA). При создании любых моделей важно помнить о свойствах этих материалов, потому что с учетом этих свойств может потребоваться та или иная подгонка элементов. Например, изготовленный из PLA простой крючок на стену, чтобы вешать на него одежду, в определенных местах должен быть толще того крючка, который изготовлен промышленным способом из керамики, – только тогда можно рассчитывать, что он окажется достаточно прочным, чтобы выдержать нагрузки. Кроме того, важно учитывать температуру плавления используемого филамента. Нет никаких проблем, чтобы распечатать на FDM-принтере форму для выпечки, но только вот температура плавления у ABS составляет 150 °C, а у PLA – 105 °C, так что испечется совсем не то, что нужно.
Файл .stl содержит информацию о геометрии поверхности, без учета цвета и текстуры 3D-объекта.
Файл .obj содержит информацию о поверхности, специальные индексы матовости и данные текстуры.
Следует также иметь в виду, что две версии одного и того же файла могут быть предоставлены с поддержкой или без нее. После этого у одних пользователей появляется возможность самостоятельно разрабатывать поддержку, а другие могут ограничиться нажатием кнопки «Пуск».
Рекомендуемая минимальная толщина стенок зависит от толщины конкретного слоя для печати и особенностей конструкции (размер, который должна выдерживать модель, вес и т.д.), но для большинства FDM-печатных приложений достаточно толщины 1 мм или более.
Минимальное расстояние между соседними компонентами на большинстве FDM-принтеров должно составлять 0,4 мм, но чем больше, тем лучше.
Используйте такие программы, как Blender или Meshmixer, чтобы уменьшить количество полигонов и размер файла.
Вы также можете проверить модель на наличие нежелательных отверстий с помощью таких программ, как Solid Inspector (бесплатный SketchUp Add -ON). Это укажет на все подозрительные точки. Существует также программное обеспечение NetFabb, которое связывает существующие дефекты с макетом самой модели.
Программа Meshmixer — это супер современное и бесплатное программное обеспечение из семейства Autodesk для 3D печати для просмотра, проверки, редактирования и восстановления STL файлов. Эта программа помогает выявить потенциальные проблемы и автоматически устранить их. Например, программа идентифицирует недостаточную толщину стенок.
3dslash.
- Бесплатное приложение для моделирования CAD.
- Подходит для начинающих, но требует базового знания английского языка.
- Браузерные приложения или приложения для Windows, Mac, Linux и RaspberryPi
- 3D геометрическое моделирование
- Разработчик 3DSlash
Еще один отличный бесплатный вариант для начинающих 3D-моделистов — 3DSlash. Приложение было запущено в прошлом году. 3DSlash разработан специально для пользователей, не являющихся дизайнерами. Он подходит для всех возрастов, включая детей, и демонстрирует концепцию 3D-моделирования в веселой и игровой форме (3DSlash основан на популярной игре Minecraft).
В 3DSlash пользователи используют такие инструменты, как молотки и зубила, для формирования трехмерных блоков. Процесс моделирования интуитивно понятен, красочен и увлекателен, а полученными 3D-моделями можно делиться в Интернете или экспортировать их в файлы .stl для 3D-печати. На сайте 3DSlash собрана обширная библиотека видеоуроков по 3D-моделированию, которые обязательно стоит посмотреть. Единственным минусом для соотечественников является отсутствие поддержки русского языка в приложении на момент написания этой статьи. И если язык вам не мешает, то вперед к творческим успехам!
Веб-сайт программы: https: //www.3dslash.net/
123D Дизайн.
- Бесплатное приложение для моделирования CAD.
- Идеально подходит для начинающих
- Бесплатно на PC, Mac и iPad
- 3D геометрическое моделирование
- Разработчик Autodesk
123D Design — еще один бесплатный инструмент для 3D-моделирования от компании Autodesk. Хотя программа немного более продвинутая, чем TinkerCAD, 123D Design очень проста и интуитивно понятна для начинающих 3D-моделистов. Приложение имеет довольно обширную библиотеку готовых 3D-моделей, которые можно редактировать, и инструменты для создания геометрических 3D-объектов с нуля. Как и в TinkerCAD, готовые 3D-модели 123D Design можно экспортировать в файлы .stl для 3D-печати. Приложение можно бесплатно загрузить и использовать дома на платформах PC, Mac и iPad. Из недостатков можно отметить только отсутствие поддержки русского языка на момент написания статьи.
Веб-сайт программы: http: //www.123dapp.com/design.
Sketchup.
- Бесплатное приложение для моделирования CAD.
- Подходит для 3D-дизайнеров с небольшим опытом моделирования
- Бесплатное использование на ПК, Mac или Linux
- Моделирование прямых и кривых линий
- Разработчик Trimble
Sketchup, бесплатный 3D-редактор, предназначенный для пользователей с базовыми знаниями моделирования и продвинутых моделистов, был приобретен у компании Google. Популярный инструмент 3D-моделирования Sketchup позиционируется компанией Trimble как «дружественный и прощающий». Программа имеет простой интерфейс и включает в себя множество функциональных дополнений и инструментов. Пользователи начинают процесс моделирования с рисования линий и фигур. Они выдавливаются и вытягиваются в серию сложных трехмерных геометрических форм. Моделирование на основе изменяемых линий делает Sketchup (особенно платную версию Pro) популярной программой среди архитекторов и инженеров.
Однако тот факт, что Sketchup популярен среди профессионалов и даже преподавателей, не означает, что Sketchup не подходит для новичков. Приложение совершенно бесплатно, и любой желающий может скачать его и опробовать его возможности. А чтобы помочь вам быстро научиться пользоваться Sketchup, на сайте программы есть ряд видеоуроков по 3D-моделированию для начинающих.
Единственным недостатком этого замечательного приложения является то, что бесплатная версия не может быть экспортирована в 3D-файл в формате для печати; вам необходимо приобрести разрешение Pro, которое доступно за отдельную плату.
Веб-сайт программного обеспечения: http: //www.sketchup.com/ruです
Это программное обеспечение для людей, которые хотят научиться лепить. Приложение похоже на создание предметов из глины. Вы можете конструировать фигурки, бюсты, модели роботов, животных, игрушечных персонажей и т.д.
3DTin
Еще один простой инструмент для работы непосредственно в браузере — 3DTIN совместим с браузерами HTML5 (Chrome, Safari, Firefox и т.д.). Несмотря на то, что этот процессор не может создавать сложные модели, работать с простыми моделями очень интересно — не требуется специальных навыков в 3D-дизайне, а 3DTIN можно использовать для создания моделей в браузере.
3DTIN — бесплатный и простой процессор с хранением эскизов в облаке
Выбор деталей огромен, все эскизы хранятся в облаке, и вы можете добавлять свои собственные модели в общую библиотеку. Благодаря облачному хранилищу вы можете получить доступ к своим файлам из любой точки мира, если у вас есть подключение к Интернету.
3DTIN — это бесплатный процессор. При необходимости на сайте программы можно найти учебные видеоматериалы.
3D Slash
Опять же, это программа для начинающих, но 3D Slash имеет другой подход к моделированию по сравнению с другими процессорами. Это похоже на игру со строительным набором, сборку предметов из кирпичиков или, наоборот, удаление ненужных деталей. Для этого существуют различные инструменты — фрезы, сверла, молотки и т.д.
В 3D Slash используется принцип «блок в блоке».
Это позволяет создавать модели интерьера, форматировать и текстурировать их для удобства рисования. Однако со сложными задачами, такими как гравировка, 3D Slash не справляется.
Еще одной особенностью программы является возможность создания 3D-логотипов или 3D-текста. Для этого существует очень простой инструмент. Введите нужный логотип или текст, и программа перейдет в режим 3D.
Приложение совершенно бесплатно и, что самое главное, поддерживает онлайн-версию браузера. Однако русский интерфейс не предусмотрен.
123D Catch
Это бесплатное приложение Autodesk для настольных компьютеров и мобильных устройств, которое преобразует фотографии в 3D-модели. Однако не стоит доходить до создания модели из одной фотографии. Вам понадобится много фотографий с разных ракурсов, чтобы приложение смогло создать нормальный 3D-объект. И чем больше, тем лучше. В идеале нужно изучить еще STL-редактор из «Допилить», созданный 123D Catch из фотографий — сама утилита не предоставляет такой возможности.
123D Catch создает 3D-модели фотографий
Преимущества приложения: простота освоения рабочей среды, возможность использования программного обеспечения на смартфонах и планшетах, возможность делиться моделями по электронной почте и в социальных сетях.
Конечно, можно мечтать о хорошей детализации конечного объекта, но для новичков, которые хотят создать модель с изображением и подобием объекта, это обязательное условие.
Это означает, что не все модели могут быть созданы с помощью технологии FDM, поэтому требуются модели высокого качества, которые можно напечатать в домашних условиях. Возникает вопрос: как я могу обеспечить реализацию разрабатываемых мною моделей с помощью технологии печати 3DFDM?
Какие программы нужны, чтобы создать модель?
Для создания 3D-моделей можно использовать полностью оборудованные процессоры 3D-моделирования. Ниже приведен краткий список удобного для этой работы программного обеспечения.
- Бесплатные — Blender, Sculptris, DAZ studio, soft image mod tools, VUE, OpenScad, Freecad, Tinkercad.
- Платные — Autocad, Houdini, 3ds max, cinema 4d, meshmixer, modo, solidworks, sculptris, maya, rhinoceros, 3d, zbrush, sketchup.
Процедура подготовки.
Для удобства работы с любым из программ для 3D-моделирования рекомендуется сначала настроить свое рабочее место для работы с 3D-принтером.
Затем необходимо выбрать метрическую систему и установить масштаб в окне настройки поля. После этого объект готов к созданию.
Создание 3D-объектов
Шаги, необходимые для создания 3D-макета, зависят от функциональности используемого программного обеспечения. Рассматривая процесс в целом, без подключения к конкретному процессору, вы можете создавать объекты в следующем порядке
- Выбор параметров отображения модели. Этот шаг может быть основан на одном из стандартов, предварительно установленных в программе.
- После добавления геометрии на рабочее место можно использовать рычаги и различные модификаторы (смещение, скругление, вогнутость), которые придают уникальность модели.
- Как только модель создана, необходимо адаптировать размеры и габариты отдельных деталей.
- Последний шаг — выбор цвета и текстуры для фигуры.
Проверки дизайна для общего руководства
Прежде чем 3D-объект будет завершен, необходимо рассмотреть наиболее важные аспекты, влияющие на качество готового продукта, и оптимизировать дизайн. Чтобы модель правильно печаталась на 3D-принтере, рекомендуется, чтобы поверхности рисунка не перекрывались. Этого нельзя допускать, так как это может привести к сбоям во время печати и вызвать проблемы с качеством самого рисунка. Поэтому все поверхности 3D-объекта должны соприкасаться друг с другом, чтобы образовать единую модель.
Проектная добыча
Экспорт окончательного проекта в формате STL — это последний шаг в подготовке 3D-модели к печати. Действовать нужно следующим образом.
- В меню вкладки Файл выберите Экспорт, Сохранить или Сохранить проект.
- Затем выберите нужный формат файла (STL) и место хранения на локальном или съемном носителе в меню Storage (Хранилище).
- После сохранения проекта он переносится на флэш-накопитель или SD-карту, которую можно вставить в принтер или распечатать прямо с компьютера, если он подключен к 3D-принтеру.
Что учитывать, чтобы создать 3D-модель без ошибок?
При создании 3D-модели можно предотвратить печать бракованных компонентов или некачественных элементов. Для этого стоит рассмотреть наиболее распространенные ошибки, которые допускают пользователи при создании макетов.
Добавление.
При создании сложных 3D-объектов с несколькими переходами необходимо включать в работу опоры для поддержки частей модели, которые висят в воздухе. Кронштейны печатаются на модели и могут быть легко удалены после завершения печати.
Толщина стенок и диаметр отверстий
Линии, созданные проектом, не очень тонкие. Очень тонкие элементы могут быть очень хрупкими или не печататься из-за характеристик экструзионного сопла.
Советы. При использовании FDM-принтера для печати рекомендуется моделировать стенки объекта с толщиной сопла принтера не менее двух. При печати на фотополимерном 3D-принтере толщина самой тонкой детали не должна превышать 0,5 мм.
Поэтому, если есть тонкие участки, их стоит удалить. Если это невозможно, следует дать им возможность расти или добавить поддержку.
Создание 3D-эскиза, рисунка или модели для печати на 3D-принтере — это простой процесс, которому можно научиться самостоятельно. Печать простых объектов требует изучения основных принципов 3D-моделирования. Это можно легко перенести на конкретный принтер. Наиболее сложные модели, с другой стороны, требуют более глубоких знаний, семинаров и видеоуроков, которые можно легко и свободно найти в Интернете.
Стрелки могут помочь преобразовать файлы STL в код, дружественный к G. Функциональность этих программ позволяет разбивать 3D-модели на тысячи уровней 2D-слоев, которые последовательно воспроизводит принтер.
Способ 4: Онлайн-сервисы
Не обойтись без специализированных сайтов, позволяющих создавать 3D-модели без загрузки приложений на компьютер, сохранения их в нужном формате или прямой отправки на принтер. Функциональность этих онлайн-сервисов значительно ниже, чем у полноценного программного обеспечения, поэтому они подходят только для новичков. Давайте рассмотрим несколько примеров работы с такими сайтами.
-
В качестве примера мы выбрали Tinkercad. Щелкните по ссылке выше, чтобы зайти на сайт, где нажмите по кнопке «Начать работу».
Поскольку невозможно охватить все популярные сайты по 3D-моделированию, мы упомянули только один, оптимизированный для 3D-печати. Если вас заинтересовал этот метод, пожалуйста, зайдите в свой браузер и найдите лучшее место для его размещения.
Все это было информацией по созданию 3D-печатных моделей, о которых мы хотели рассказать в руководстве. Следующее, что вам нужно сделать, это загрузить файл элемента в программу подготовки, подключить принтер и начать печать.
Мы рады, что вы помогли нам решить вашу проблему, и надеемся, что вы найдете эту статью полезной.
Помимо этой статьи, на сайте есть еще 12794 полезных семинара. Добавив lumpics.ru в закладки (ctrl+d), вы, безусловно, вернете ему полезный вид.
