Известно, что процесс моделирования для аддитивного производства не всегда прост: в 3D-моделировании, как и в 3D-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 3D-модель для 3D-печати не так просто, как кажется. Вот почему мы составили этот список ошибок, которые следует избегать, создавая 3D-модель для изготовления аддитивными методами.
1. Не учитывать особенности материала
Каждый материал для 3D-печати 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.
2. Не учитывать технологию 3D-печати
Отличаются не только основные химические свойства материалов для 3D-печати, 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 3D-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 3D-печати лишь потому, что оба являются металлами. Для 3D-печати этими металлами используются разные технологии, и поэтому неизбежны различия в конструктивных особенностях моделей. 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 3D-печати.
Правильный подбор толщины стенок имеет решающее значение для успешной 3D-печати
3. Не учитывать толщину стенок
Проблемы, связанные с толщиной стенки, на сегодняшний день являются наиболее распространенной причиной, по которой 3D-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
Вы знаете особенности материала? Толщина стенки выбрана верно? Прекрасно! Но теперь нужно учесть еще кое-что: разрешение файла. Наиболее распространенным в 3D-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.
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. Изделие будет немного «мозаичным».
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.
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 со столь высоким уровнем детализации. При экспорте с допуском более 0,01 мм существует риск того, что в изделии будут видны треугольники.
Правильно выбрать разрешение файла крайне важно, чтобы получить изделие хорошего качества. На фото наглядно показаны различные разрешения — от высокого (слева) до низкого (справа)
5. Не учитывать рекомендации по использованию программного обеспечения
Существует множество различных программных продуктов для 3D-моделирования. Некоторые из них предназначены для создания моделей для последующей 3D-печати, другие используются, в основном, 3D-дизайнерами, чьи модели требуют дополнительного редактирования перед получением модели для 3D-печати. Так, в некоторых программах толщина стенки 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 подготовка 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, подготовки платформы и постобработки.
Кратко: как создавать 3D-модели для печати
Не волнуйтесь: в действительности все проще, чем кажется. Просто убедитесь, что хорошо знаете программное обеспечение и выбранный материал. 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.
