Ako vytvoriť návrhy pre 3D tlač
Tradičný 3D dizajnový priemysel, ako napríklad animačný dizajn alebo architektonický dizajn, v podstate potrebuje brať do úvahy iba tvar 3D modelu a dokonca ignorovať fyzický svet. Väčšina scén a objektov obsahuje iba viditeľné siete a objekty sú tvorené záplatami a čiarami a nemusia byť navzájom spojené. Ak však chcete navrhnúť 3D model, ktorý možno použiť na 3D tlačiarni a vytlačiť dokonale podľa očakávania, musíte pochopiť niekoľko vecí:
1. Model musí byť vodotesný
Vodotesný znamená, že 3D model musí byť celok s úplným ohraničením. Ak má model diery a tlačiareň nedokáže rozpoznať hranicu, nie je možné ho vytlačiť. Tento problém môžete na svojom modeli skontrolovať pomocou špecifického softvéru, napríklad existuje softvér s názvom “AccuTrans”, tento softvér dokáže automaticky označiť oblasti, ktoré nie sú vodotesné.
2. Model musí byť rôzny
Manifold je pojem v matematike, môžete si predstaviť tečúcu plochu, neexistuje pojem čiar a rezov, je zložený z tvárí a tiel. Jednoducho povedané, 3D model nie je rôznorodý, ak existuje viacero plôch, ktoré zdieľajú hranu. Vezmite si nasledujúci príklad:
Dve kocky zdieľajú hranu, inými slovami, túto hranu zdieľajú štyri plochy.
Bezplatný modelovací softvér Blender má funkciu ktorá určuje či 3D model obsahuje rôzne oblasti alebo nie. Príklad je znázornený nižšie:
3. Maximálna veľkosť a minimálna hrúbka steny 3D modelu
Ani tie najvýkonnejšie 3D tlačiarne nedokážu tlačiť nekonečne veľké predmety. Mnohým dizajnérom, najmä umeleckým, sa niekedy na začiatku neberie do úvahy veľkosť tlače. Pre potvrdenie veľkosti platí, že čím skôr, tým lepšie, ak je príliš veľká, môže si vyžadovať demontáž a ak je príliš malá, môžu sa stratiť detaily tlače;
Hrúbka steny je pravdepodobne jednou z najčastejších chýb pri 3D tlači. 3D tlač znamená vytvárať objekty prekrývaním vrstiev; ak 3D súbor nemá hrúbku steny, sú to všetky listy a čiary a 3D tlačiareň nemôže vedieť, aká je hrúbka vrstvy, takže nemôže tlačiť. Pre nás sú vo všeobecnosti požiadavky na hrúbku steny, ktorá môže byť o niečo konzervatívnejšia ako limit procesu tlače, aby sa znížila možnosť poškodenia položiek počas prepravy a čistenia.
Maximálna veľkosť a hrúbka steny 3D modelu súvisí s procesom 3D tlače a materiálom, ktorý chcete použiť. Všeobecne povedané, najtenšia hrúbka steny väčších modelov by nemala byť menšia ako 1 mm. V opačnom prípade je krehký a náchylný na deformáciu.
4. Konzistentný normálny smer
“Normál” sa používa na rozlíšenie vnútornej a vonkajšej roviny, čo je pre tlačiareň veľmi dôležité, inak 3D tlačiareň nedokáže rozpoznať hranicu modelu. Všetky “normály” objektu v 3D modeli musia ukazovať správnym smerom. Ak váš model obsahuje protichodné “normály”, 3D tlačiareň nerozozná, či ide o vnútornú alebo vonkajšiu stranu modelu.
5. Zlúčenie prekrývajúcich sa častí
Pri pretínajúcich sa plochách dôjde k prekrývaniu objemov, čo spôsobí najskôr nepresný výpočet objemu a tiež spôsobí problémy s orientáciou polohovacej plochy. Preto musia byť pretínajúce sa zhodné plochy zlúčené.
6. Minimálna medzera
Minimálna medzera sa vzťahuje na minimálnu vzdialenosť medzi dvoma hrúbkami stien, ktorá stále súvisí s fyzickým limitom 3D tlačiarne. Ak je minimálna medzera menšia ako limit 3D tlače, obe steny sa spoja do jedného, čo má za následok nerozoznanie steny objektu. Je tam podpora alebo zvyšok sa nemôže dostať von. Ak je potrebné naraz vytlačiť položku funkčnej aktivity alebo položku spoja, na spoji alebo v spoji musí byť medzera 0,5 mm, aby sa medzera mohla vyplniť podporným materiálom.
7. Ostatné
3D súbory určené na tlač by sa tiež mali riadiť týmito pravidlami alebo odporúčaniami:
-Ak je sa vyžaduje od modelu len vonkajší vzhľad, tak je možné si vyrobiť model, ktorý by bol dutý, to môže ušetriť nejaké náklady na materiál.
– Je potrebné dbať na jednorazovú veľkosť výlisku. Maximálny rozmer 1000 mm je možné vytlačiť naraz na “opičej sieti” a odlišná je aj maximálna veľkosť výlisku zodpovedajúca rôznym materiálom.
-Vzťah medzi cenou a veľkosťou sa blíži k mocnine 3, takže čím väčšia veľkosť, tým vyššia cena a rýchlosť rastu.
-Ak existuje konzolová štruktúra, tak by mala byť hrubšia, aby sa zabránilo deformácii počas tlače.
– Objekty s veľkými oblúkmi, ako sú valce, nebudú také priehľadné ako ploché predmety, ak sú vytlačené priehľadnými materiálmi.
– Najmenší detail na povrchu by nemal byť menší ako 0,2 mm
– Nepoužívajte tenké drôty menšie ako 1 mm
– Položky tlače by mali byť úhľadne usporiadané
Zhrnutie
Navrhovanie modelov pre 3D tlač je trochu odlišné od „tradičného“ 3D dizajnu, ale to neznamená, že 3D dizajnéri sa musia znova učiť modelovať, ide o to aby porozumeli niektorým novým konceptom. Ak tieto koncepty a obmedzenia budú mať na pamäti pri navrhovaní, tak potom nie je ťažké urobiť návrh modelu pre 3D tlač.