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創建可3D打印的數字模型應該注意什么?

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞:3D打印,數字模型

      如何創建一個可3D打印的數字模型?近日,3D打印公司i.materialise在一篇博文中介紹了 一些重要的技巧,設計人員在提交打印之前應該要記住它們。堅持按照這份說明來做將確保您的3D模型是完美的。

      水密性和流形(Watertight/Manifold)

      一個可打印的模型表面一定不能有孔。您可以問自己這個問題:如果我把水倒進我的模型里,它會流出來嗎?如果是這樣的話,那么您需要找到這些孔,并堵住它們。有時這個過程也稱為“創建一個流形模型”。

      下面的設計是一個非水密的模型。您可以清楚地看到,在它的表面有一個很大的裂縫。

      壁厚和體積(Wall Thickness and Volume)

      您的3D模型每一個表面都要指定一個壁厚,這一點很重要。注意!當您使用3D建模軟件時,它有可能被設計成沒有壁厚的寶馬。許多可視化的3D模型(即用于游戲的3D模型)只具有表面的視覺效果,而不具有壁厚。

      然而,3D打印機需要您提供所打印對象的壁厚信息,除非您想打印一個完全實心的模型。因此,要將一個3D模型變成一個真正的3D打印件,壁厚和體積信息是必要的。

      壁厚是模型的一個表面和它相對的表面之間的距離。許多3D打印時出現的問題都可以追溯到壁厚問題。可3D打印的最小壁厚主要取決于您選擇的材料。

      自動交叉/內部交疊/自交叉表面(Auto Intersections/Internal Overlapping/Self-Intersecting Surfaces)

      當一個模型從表面看很適合3D打印時,模型的交叉問題可能使它無法打印,或者誤導3D打印機從而不能打印出您想要物品。因此,您的設計中的交叉處和外壁會讓3D打印過程變得困難。這就是為什么需要首先在一個2D空間考慮您的模型。

      在下面的案例中,左邊的模型一旦轉化為3D對象將是無法打印的,因為它會在對象內部形成極薄的壁。然而,右邊的模型不會出現打印問題,因為它的內部沒有這樣的壁。在大多數情況下,實施布爾運算是有必要的,它有助于合并一些重疊的元素。

      反面/反轉法線/表面取向(Reversed Faces/Inverted Normals/Surface Orientation)

      3D模型容易出現的另一個問題是所謂的反面(Reversed Faces)現象。大多數3D建模程序可以識別表面的內部和外部,以確定模型的體積。一個反面或者反轉法線則意味著您的模型表面朝向了錯誤的方向(通常這意味著它的表面面向了對象的內部,而不是外部)。仔細檢查您的文件,確保所有的法線朝向正確的方向,這一點很重要。

      成組模型(Grouped Models)

      不幸的是,所謂的成組模型是我們打印失敗的常見原因。就像下面這樣6個分離的外殼,是無法3D打印出來的。

      小的細節/浮雕或雕刻文字(Small Details and Embossed/Engraved Text)

      有些細節,或者對象比較細微的裝飾件,如浮雕或鐫刻文字,需要有足夠大尺寸,否則無法出現在打印對象上。3D模型最小細節的準確尺寸取決于您選擇的材料。這就是您需要首先仔細閱讀您所選擇材料的設計指南的原因。

      空心和出口(Hollowing and Escape Holes)

      一個空心的模型意味著您打印的對象內部不牢固。實心設計不會面臨這種問題,它們會更結實,更難以打破(取決于材料),但他們也將更昂貴因為需要使用更多的3D打印材料。

      用一個空的模型去打印,得到的物體內部將是空的(理論上)。然而,由于我們的打印機一層一層打印,有些3D打印材料可能被留存您的模型的內部(見下面的圖像),尤其是在您使用SLA或者SLS這樣的技術時。如果您想避開這一點可以的設計中添加“出口”,以去除多余的材料。

      文件分辨率和文件尺寸(File Resolution and File Size)

      對3D打印來說,最常見文件格式是STL(它其實是標準三角形語言的簡稱),這意味著您的設計將在3D空間里轉化為三角形。大多數3D建模軟件都具有將您的設計轉換成STL格式的功能,并且可以讓您設置所需的分辨率。這里是一個不同分辨率文件的表示,從極高(左)到極低(右):

      在大多數3D建模軟件中,當導出一個文件時,您會被要求定義導出模型的容差。這種容差表現為原有的形態和您導出的STL網格之間的最大距離。我們建議選擇0.01毫米作為一個合適的輸出值。導出的容差小于0.01毫米是沒有意義的,因為3D打印機無法打印出這個水平的細節,您的文件將不必要地變得很大。然而,當輸出的容差大于0.01毫米,3D打印中的三角形將是可視的。

    (審核編輯: 滄海一土)

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