Особенности материала | Технология 3D-печати | Толщина стенок | Разрешение файла | Программное обеспечение | Кратко: как создавать 3D-модели для печати
Известно, что процесс моделирования для аддитивного производства не всегда прост: в 3D-моделировании, как и в трехмерной печати, не существует единственно верного решения. Мы используем разное программное обеспечение, печатаем из разных материалов и используем разные 3D-принтеры и аддитивные технологии. Поэтому нет ничего необычного в том, что иногда пользователи чувствуют себя сбитыми с толку, а создать идеальную модель для трехмерной печати не так просто, как кажется. Вот почему мы составили этот список ошибок, которые следует избегать, создавая трехмерную модель для изготовления аддитивными методами. Подготавливая модель к печати учтите каждое из них, чтобы в итоге получить изделие, которые будет полностью соответствовать заявленным требованиям.
1. Не учитывать особенности материала
Когда пользователь выбирает модель принтера, он ориентируется на имеющийся бюджет и задачи. Но когда дело доходит до выбора материала, которыми будет выполняться 3d-печать, этому вопросу уделяется меньше внимания. Начинающие пользователи думают, что весь пластик одинаковый, поэтому стараются выбрать что-нибудь подешевле.
Каждый материал имеет свои особенности. Материалы бывают хрупкими или прочными, гибкими или жесткими, гладкими или шероховатыми, тяжелыми или легкими, и так далее. Это означает, что в идеале изделие необходимо моделировать под конкретный материал. Например, если мы собираемся печатать 3D-модель из стали, надо следовать определенным, обусловленным материалом рекомендациям по моделированию, куда входит создание поддержек для нависающих частей, укрепление выступающих элементов изделия, скругление углов и т. д.
Выбор материала печати предопределяет некоторые из основных принципов моделирования, которых необходимо придерживаться. Важно все, особенно цели, для которых ведется подготовка модели к печати. Так, если образец нужен для демонстрационных целей, первостепенная задача его создателя – обеспечить максимальную точность. Если ведется подготовка 3д-моделей для последующих тестов и испытаний, важна их функциональность. Опираясь на эти и другие параметры и следует подбирать материал для 3Д-моделирования.
Также при подготовке к созданию трехмерных изделий, а именно, при выборе материала, значение имеют даже незначительные, на первый взгляд, моменты, например, диаметр экструдера. Поэтому, если у пользователя нет опыта в 3Д-моделировании, в процессе подготовки моделей к печати специалисты рекомендуют проработать все детали.
Внимание! В условиях санкций достойным аналогом ПО производителей, ушедших с российского рынка, станет VoxelDance. Это универсальные решения для подготовки моделей к 3D-печати по выгодной цене. Ознакомьтесь с обзором и демонстрацией работы в программном продукте.
2. Не учитывать технологию 3D-печати
Отличаются не только основные химические свойства материалов, но и технологии, используемые для изготовления с помощью каждого из материалов. Хорошим примером являются взаимосоединяющиеся детали. Такие материалы, как ABS, полиамид, алюмид или резиноподобные материалы, пригодны для печати взаимосоединяющихся деталей, в то время как золото, серебро, бронза или фотополимерная смола для этого не годятся. Причина заключается не в самом материале, а в технологии печати.
К примеру, полиамид, алюмид и резиноподобные материалы применяются в селективном лазерном спекании (с использованием порошка); драгоценные металлы – в литье по выплавляемым моделям (с использованием восковой 3D-модели и формы), а фотополимеры – в стереолитографии.
Это может показаться странным, но важно помнить: нельзя исходить из того, что нержавеющая сталь и серебро имеют схожие особенности при трехмерной печати лишь потому, что оба являются металлами. Для печати этими металлами используются разные технологии, и поэтому неизбежны различия в конструктивных особенностях напечатанных изделий. Материалы, совместимые с одной технологией, такие, как золото, серебро, бронза и латунь (литье по выплавляемым моделям), с большей вероятностью будут иметь схожие требования к конструкции модели.
Кроме того, надо иметь в виду, что максимальный размер печатаемой модели также зависит от используемого 3D-принтера и технологии печати.
В целом, если знать материал, которым будет выполняться печать, выбор технологии будет довольно простым. Всего несколько аддитивных технологий производят модели из одних и тех же материалов. И в этих случаях процесс выбора сводится к сравнению физических свойств и затрат.
3. Не учитывать толщину стенок
Проблемы, связанные с толщиной стенки образцов, на сегодняшний день являются наиболее распространенной причиной, по которой трехмерные модели не получается напечатать. В некоторых случаях толщина стенки чрезмерно мала. Слишком тонкие стенки делают невозможной печать небольших элементов модели или делают их слишком хрупкими. Слишком толстые стенки, напротив, создают излишние внутренние напряжения, которые могут привести к образованию трещины или даже к разрушению модели.
4. Не учитывать разрешение файла перед печатью
Вы знаете особенности материала для будущей модели? Толщина стенки модели выбрана верно? Прекрасно! Но теперь нужно учесть еще кое-что: разрешение файла. Наиболее распространенным в печати форматом является STL. Это означает, что ваша модель будет представлена в трехмерном пространстве в виде множества треугольников. В большинстве программ для 3D-моделирования есть возможность экспортировать проект в файл STL и установить желаемое разрешение. Слишком низкое или слишком высокое разрешение может привести к проблемам с печатью.
Файл STL низкого разрешения: важно понимать, что экспортированный файл неудовлетворительного качества не позволит напечатать высококачественное изделие. Низкое разрешение означает, что треугольники в файле STL слишком велики и поверхность напечатанной модели не будет гладкой. Модель будет немного «мозаичной».
Файл STL слишком высокого разрешения: если разрешение файла слишком высокое, он будет слишком большим и в некоторых случаях вы не сможете его обработать. Он также может иметь слишком высокий уровень детализации, который 3D-принтер просто не сможет воспроизвести, печатая модель.
В большинстве программ для 3D-моделирования при экспорте файла предлагается указать допуск. Допуск определяется как максимальное расстояние между исходной формой и экспортируемой сеткой STL. Мы рекомендуем задать 0,01 мм, чтобы получить качественный файл STL. Экспорт с допуском менее 0,01 мм не имеет смысла, поскольку 3D-принтеры пока не способны печатать модели со столь высоким уровнем детализации. При экспорте с допуском более 0,01 мм существует риск того, что в изделии будут видны треугольники.
5. Не учитывать рекомендации по использованию программного обеспечения
Существует множество различных программных продуктов для 3D-моделирования. Некоторые из них предназначены для создания образцов для последующей 3D-печати, другие используются, в основном, 3D-дизайнерами, чьи модели требуют дополнительного редактирования перед получением модели для печати. Так, в некоторых программах толщина стенки моделей задается автоматически, тогда как в других ее необходимо указать вручную.
Даже если вы используете программное обеспечение для начинающих, разработанное исключительно для 3D-печати (например, Tinkercad), создать полую модель может оказаться не так просто. В случае таких программных продуктов, как Blender (используется для 3D-графики и анимации), SketchUp (популярно среди архитекторов и любителей масштабного моделирования) или ZBrush (ПО для моделирования, популярное среди 3D-дизайнеров), потребуется дополнительная обработка файлов.
Максимально полный набор функций предлагает Materialise Magics – комплексное инновационное решение по подготовке данных к 3D-печати для профессионалов аддитивного производства. Это программное обеспечение позволяет редактировать и создавать отдельные слои компонентов на основании трехмерных данных из САПР либо данных, полученных помощью 3D-сканирования. Magics обеспечивает полный цикл аддитивного производства – от импорта данных (в STL и другие форматы) и анализа качества до создания поддержек, работы с платформы и постобработки.
Кратко: как создавать 3D-модели для печати
На самом деле все не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Но это утверждение относится преимущественно к обычным пользователям, занимающимся печатью единичных изделий для бытовых, иногда – коммерческих целей. Не волнуйтесь: в действительности процесс 3D-моделирования проще, чем кажется.
Просто убедитесь, что хорошо знаете программное обеспечение и выбранный материал, которым будет осуществляться печать. Если вы испытываете трудности, пытаясь освоить 3D-моделирование, вы всегда можете обратиться за помощью к нашим специалистам. Если вы создали 3D-модель и хотите ее напечатать, свяжитесь с RP-центром iQB Technologies. Мы проверим вашу модель и, если она содержит ошибки, исправим их и напечатаем качественное изделие.
Что касается предприятий, желающих внедрить 3D-технологии в производство, то они могут сформировать отдельную 3D-лабораторию, закупив необходимое оборудование и наняв специалистов, которые смогут создать, подготовить модель к печати и т.д. Второй и наиболее востребованный вариант – опять же, обратиться за услугами в другую организацию, например, в iQB Technologies. Это выйдет дешевле, без потери в качестве готовых образцов и времени на их изготовление.
Мы также можем помочь с выбором материала или модели принтера. У нас вы сможете купить подходящее под ваши цели оборудование.
Материал предоставлен компанией Materialise
Статья опубликована 11.09.2018 , обновлена 12.10.2022
