3D 打印如何建模?
小印
2021-06-24
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  当下3D打印技术越来越普及,尤其对于设计专业和制造业的从业者而言,更是提供了一种方便快捷的辅助设计手段。同时随着3D打印门槛的降低,越来越的普通人可以接触到这种神奇的技术,比如自己建模打印个手板啥的都不再遥远。

  很多人关注3D打印的快捷方便的同时,并没有对其技术性进行相关的了解。导致很多小白们随便建个模型就要拿去打印,最后失望而归。

  所以本文就想和大家聊一聊3D打印如何建模的问题,也就是说,怎样的3D模型才能拿去顺利的打印?

  首先咱们先了解下3D打印的流程。

  硬件是必不可少的,一台3D打印机。然后还需要配套的切片软件。剩下的,就全是软件3D建模的事儿了。

  那问题就来了,建立3D模型使用哪些软件合适呢?建模建到什么标准才能满足打印的要求?有哪些注意事项?这些问题如果不事先了解并进行解决,会给后续的3D打印工作留下很多隐患,甚至不能打印。

  下面笔者就结合实际操作给大家总结一下3D打印当中关于模型构建和输出的一些要点。

 

  关于使用哪种建模软件的问题,其实并不算真正的问题。市面上咱们能见到的3D软件,比如3Dmax、maya、C4D、rhino、sketchup等等都是可以用来构建4D模型的,只不过应用的领域不同。

  而针对于3D打印本身而言,在打印之前把建好的模型输出成STL格式就可以了。至于用什么软件建的模并不重要。

  所以,大家大可不必未使用哪种软件建模而过度担心。其实只要自己用着方便,能够建出自己满意的模型就可以了。

  接下来需要考虑的就是模型的尺寸了。这里所说的尺寸其实包含很多意义。比如模型的最大和最小尺寸。

  一般情况下,3D打印机配套的切片软件会带一个安全框。这个也就是可以打印的模型最大尺寸。如果模型制作完成后进行切片是超出了安全框,就不能打印了,系统也会提示你出错。所以建议大家在模型构建的初期就考虑好最大的尺寸问题,如果严重超出打印范围,可以考虑将模型分段,分批次打印。

  再有就是最小尺寸了。这里我们指的最小尺寸,其实并非打印机的最小打印尺寸。

  最小尺寸指:在满足模型结构的情况下,同时满足结构强度的最小尺寸。什么意思呢?简单打个比方:

  一个比较古怪的桌子,四条腿做的很夸张,特别的细,只有0.6mm。这个模型用来渲染是没有问题的。但拿去打印就一定会出现问题。四条桌子腿儿能打印出来,但完全无法支撑桌子面的重量的,维持结构的稳定。

  这个问题大家想一想就能明白。模型只要不制作实体,怎么好看怎么来是没有问题的,一旦要出实体模型,就一定要避免过于纤薄的结构,不然打印出来了等收到货的时候早就面目全非了。个人建议在保证强度的前提下,模型最纤薄的地方不要低于2mm。

  另外我接触的学生大部分是建筑和室内专业的学生,他们在制作模型的时候一般都是一比一的建模,模型尺度相对于打印尺度都要大很多。他们会错误的认为把一比一的模型等比例缩放到打印尺寸不就得了,这就大错特错了。说到底,这还是个最小尺寸的问题。

  一比一的建筑模型等比例缩放直接打印肯定是行不通的。那该怎么办呢?解决的办法只有一个:重新建模。把一比一模型的体块全部删掉,只留下曲面信息。然后根据等比例缩放到打印尺度,再根据实际打印尺寸,合理的给模型添加厚度等体块信息。这也几乎就等于重新建模了,但也是没有办法的事情。

  说完了尺寸问题,下面说一说关于模型输出上的一些注意事项。首先,必须保证每个物体都是独立的封闭模型,即水密性原则。

  这里我们要明确:在所有的3D建模软件中建立的模型都是曲面或者面片。

  水密性原则就是针对这种情况的,其实就是你把这个盒子想象成一个空心的容器,然后注水,保证没有水泄露就表示此物体为实体。说到底,电脑认为的实体就是一个空心的壳子,全密闭,没有缝隙或者破面。

  这也就告诉我们,要想打印出一个实体模型最重要的就是不能有破面,再小也不行。

  只要全封闭,那么这个立方体盒子软件就会识别为一个实体,用来打印就一定没问题。如果没有出现封闭的实体标注,则表示物体表面有破洞或者缝隙。需要仔细检查模型细部进行必要的修补,直到电脑识别为封闭的实体为止。

  另外一个就是模型重叠的问题。在制作打印用模型的时候,一定不能出现多个单独物体的空间重叠,如果是空间上的异型体,则需要对模型进行必要的编辑,如:布尔运算等。最终得到一个独立的封闭模型。

  说完了模型本身的问题,下面说下模型导出的时候需要注意的事项。

  1、删除文件内所有不必要的图层信息

  2、删除所有不需要打印的物件,包括曲线、点物件、开放曲线等。只保留需要打印的模型本体

  3、清除文件内的背景参考图

  完成以上步骤后就可以输出文件了,一般情况下输出STL格式的文件即可,市面上绝大部分切片软件都可以识别。

 

转自:康石石

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