5 ошибок, которые следует избегать при создании 3D-моделей для 3D-печати



    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.
    iQB Technologies
    377,00
    Компания
    Поделиться публикацией

    Комментарии 10

      0
      Думал в статье будет информация о том, что делать чтоб не было ошибок, а тут просто какие они бывают.
      По пунктам
      1 -
      если мы собираемся печатать 3D-модель из стали, надо следовать определенным, обусловленным материалом рекомендациям по моделированию, куда входит создание поддержек для нависающих частей

      Металлами в основном печатают по технологии SLS (лазерное спекание порошка) — там как-раз поддержки и не делаются, т.к. в воздухе части не висят. И даже при наплавлении они не всегда нужны (в Амстердаме мост так печатали без всяких поддержек). А вот в FDM или SLA как-раз без поддержек никуда.
      Ну и где сами рекомендации по разным технологиям/материалам?

      2 -
      Хорошим примером являются взаимосоединяющиеся детали. Такие материалы, как ABS, полиамид, алюмид или резиноподобные материалы, пригодны для печати взаимосоединяющихся деталей

      На этой фразе подумал что неудачный перевод какой-то, проверил — плашки перевода не нашел… Поясните что вы имеете ввиду под «взаимосоединяющиеся детали»? Две шестеренки в редукторе вполне себе соединяющиеся детали, но при этом указанные материалы как-раз абсолютно не подходят для шестеренок, PLA подойдет намного лучше. Или вы про детали, которые будут склеиваться? или механическим способом соединяться?
      Тогда почему ABS для такого соединения подходит, а фотополимер нет?

      драгоценные металлы – в литье по выплавляемым моделям (с использованием восковой 3D-модели и формы), а фотополимеры – в стереолитографии.

      Вы в курсе, что есть специальные фотополимеры для выжигания их из формы без золы? И для ФДМ печати есть подобные пластики. А у вас только восковая модель для литья упоминается (кстати по какой технологии 3д печати эта восковая модель сделана?)
      а то само литье в форму к технологии 3Д печати отношения мало имеет, только в плане получения мастер модели, а уж какой материал потом будут лить в гипсовую форму дело десятое.

      Ну и вообще, как по мне, технологию выбирают в зависимости от модели, требуемого материала, точности и т.д. Если надо получить конкретную модель (определенную геометрическую форму), то при любом раскладе ты и будешь моделировать нужную форму, выбор технологии печати никак не сделает куб из нарисованного шара, так что при любой технологии надо моделировать куб.
      Хотя в основном вы все-равно рассуждаете о материалах а не технологиях печати, а они очень разные бывают даже в пределах одной технологии.

      3 — Толщина стенки… а как её надо учитывать? Хоть бы слово сказали про связь толщины стенки с диаметром сопла или разрешением печати.
      Слишком тонкие стенки делают невозможной печать небольших элементов модели

      Тоже странное утверждение. Если при FDM установлено сопло 0,4 мм то даже при правильной толщине стенки напечатать маленький элемент размером в 0,2 мм на поверхности большого будет невозможно. А имея сопло в 0,2 мм получится при любой толщине стенки (т.к. он в любом случае будет полностью заполнен).

      4 — разрешение STL файла… WTF вообще?? У STL есть параметр точность (причем в формате ASCII только ЕМНИП), но никак не расширение. Сколько полигонов будет у нарисованной модели — столько-же их и будет в итоговом файле (причем не важно STL это будет, или 3DS, или OBJ). Разве что есть какие-то параметрические пакеты моделирования, в которых существуют такие параметры при экспорте, но к формату STL это никакого отношения не имеет, это только у конкретного софта такое может быть.
      Скажите пожалуйста, какой пакет, выгружает 3д модель с разным количеством полигонов в зависимости от разрешения STL файла?

      Пятый пункт вообще ни о чем. Да, Materialise Magics программа для подготовки моделей для 3Д печати. Причем тут рекомендации по использованию ПО? Есть рекомендации (хотя скорее правила) по созданию моделей, и эти правила работают независимо от того, на каком ПО ты делаешь модель для печати.
        +1
        Главная рекомендация это «свяжитесь с RP-центром iQB Technologies», остальное ширма. Смеха ради зашел на сайт — типичный пример победы маркетинга и менеджеризма над здравым смыслом, закрыл через 15 секунд.
          0

          "Сколько полигонов будет у нарисованной модели — столько-же их и будет в итоговом файле (причем не важно STL это будет, или 3DS, или OBJ). Разве что есть какие-то параметрические пакеты моделирования, в которых существуют такие параметры при экспорте, но к формату STL это никакого отношения не имеет, это только у конкретного софта такое может быть."
          У инженерных САПРов объекты как раз параметрические. Цилиндр — он и есть цилиндр. NURBS-поверхности из 3ds и Maya — аналогично. Перед выводом их в STL нужна тесселяция. И вот оказывается, что разбивать их на треугольники можно с какой угодно плотностью. Здесь и нужно разрешение STL.

            +1
            А перед выводом в другой формат (3DS, OBJ) тесселяция не нужна уже для NURBS?
            Упс, она нужна для параметрических моделей независимо от того, в какой формат файла выводить их потом. И при этом все-еще в самом формате STL нет никакого параметра «разрешение», это параметр настроек экспорта в софте, из которого делается преобразование модели (хотя может даже не экспорта, а просто преобразования параметрической модели в полигональную в сетку), к формату файла никакого отношения не имеющий.
            В статья ни слова про полигональные или параметрческие модели, просто разрешение файла, хотя у самих файлов такого понятия попросту нет, ведь в них хранятся просто полигоны, а из какого параметрического объекта они были получены файл не знает, чтоб говорить о каком-то разрешении.
          +1
          Кстати, из личного опыта — самая распространенная ошибка которую допускают люди при создании моделей — неправильно установленные единицы измерения в используемом ПО.
          Люди думают что сантиметры, а там миллиметры или дюймы установлены, в результате размеры потом приходится масштабом подгонять, где потом чаще всего с толщиной стенок и возникают проблемы.
            0
            Если вы испытываете трудности, пытаясь освоить 3D-моделирование, вы всегда можете обратиться за помощью к нашим специалистам.
            Ok. Вы предложили очень интересную услугу, позвольте для понимания этого предложения задать несколько вопросов:

            1) Допустим я хочу отпечатать велосипед, на котором можно ездить. Это возможно?
            2) Уточню, что переключатель скоростей не нужен, тормоза не нужны — возьму ручные готовые.
            3) Резину можно отпечатать? если нет, то возьму готовую.
            4) элементы цепи можно отпечатать? (потом заклепки ставить?)
            5) Сколько будет ориентировочно стоить проект такого велосипеда и печать такого велосипеда? (Назовите, пожалуйста, интервал).
            6) Все детали будут не хуже изготовленных обычным способом, как у обычного покупного? и срок службы будет не меньше? а вес изделия?
            7) Если велосипед невозможно или слишком сложно, то детский самокат возможно?

            Заранее спасибо, извините, если задал неудобные вопросы — просто много слышал об этой технологии и пользуясь случаем попробовал спросить конкретно.
              +1
              Распечатать можно, минимум от 800р/см3. Многим деталям понадобится обработка, это тоже будет стоить денег. Материал либо сталь, либо алюминий.
                0
                Спасибо. Какая обработка? И как быть с подшипниками? Их возможно печатать? И шарики нужной твердости? — Объемы небольшие, т.о возникает впечатление, что самой дорогой будет рама, которую проще всего сварить из готовых труб обычным образом.

                И мой вопрос про резину. Неужели возможно напечатать камеры?
                0
                Посчитаем, пусть вес металлических частей велосипеда 5 кг. Это где-то 650 см3 для стали. Умножаем на 800 руб. Получаем кусок велика стоимостью около 500 тыс. р.
                0
                Полезная информация, спасибо

                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                Самое читаемое