Как подготовить 3д модель к печати
По многочисленным просьбам наших клиентов пишу данный пост.
Итак, к работе мы принимаем ТОЛЬКО файлы STL или gcode. Оговорюсь сразу, несмотря на то, что STL – универсальный формат 3д моделей, 3д принтер понимает только gcode. Но обо всём по-порядку :)
Цепочка «от идеи до реализации» выглядит так:
1. Нарисовали модель в любимом 3д редакторе
2. Сохранили её в формат stl
3. Перевели её в g-код для конкретной модели 3д принтера
4. Распечатали
Давайте чуть подробней рассмотрим каждый шаг.
Шаг первый. Моделирование.
Насчет 3д редакторов мы не можем дать какие-либо рекомендации — их слишком много и они слишком разные и заточены под решение разных задач. Для 3д печати подойдет любой, главное чтоб он умел экспортировать модель в формат stl встроенными средствами или за счёт плагинов.
Сами для моделирования чаще всего используем SketchUp Make, TinkerCAD и OpenSCAD, т. к. они достаточно простые и бесплатные в использовании.
Также моделировать можно в:
Если вы не нашли своего любимого трехмерного редактора выше, не отчаивайтесь, скорее всего он тоже позволяет делать модели для 3д печати, вам нужно лишь загуглить как сохранять модели в stl формате.
Вообще, у каждого редактора есть свои плюсы и минусы, это тема для отдельной большой статьи. Если вы новичок в 3д моделировании, только выбираете 3д редактор для своих задач и вам хочется более глубоко изучить вопрос, рекомендую начать с изучения сравнительных статей [1] и [2] на эту тему в англоязычной википедии.
Если вам лень моделировать, можно поискать готовые модели на Thingiverse и Tinkercad, моделей там десятки тысяч, вполне возможно что вы найдёте подходящий дизайн.
Шаг второй. Экспорт в STL.
STL (от англ. stereolithography) — формат файла, широко используемый для хранения трехмерных моделей объектов для использования в технологиях быстрого прототипирования. По факту этот формат стал стандартом для 3д печати. Stl существует в двух версиях — ASCII и бинарной. При сохранении в stl мы рекомендуем использовать бинарный формат, он более компактный и поддеживается fabmodules. Для сохранения в stl из SketchUP мы используем плагин SketchUp STL.
Шаг третий. Слайсинг.
Слайсер – программа для перевода 3D модели в управляющий код (g-code) для 3D принтера. G-код выглядит так:
M107
M190 S105; set bed temperature
M104 S240; set temperature
G28 X0 Y0
G28 Z0
G1 Z0.3 F200
G1 X15 Y20 F12000
M109 S240; wait for temperature to be reached
G21; set units to millimeters
G90; use absolute coordinates
M82; use absolute distances for extrusion
G92 E0
G1 Z0.500 F15000.000
G1 E-2.00000 F2400.00000
G92 E0
G1 X48.899 Y27.458 F15000.000
G1 E2.00000 F2400.00000
G1 X49.639 Y26.141 E2.25228 F1800.000
G1 X51.401 Y24.601 E2.64304
G1 X53.576 Y23.740 E3.03380
G1 X54.989 Y23.594 E3.27100
G1 X163.011 Y23.594 E21.31220
G1 X165.317 Y23.991 E21.70296
G1 X167.357 Y25.136 E22.09372 F1800.000
G1 X168.896 Y26.898 E22.48448
G1 X169.757 Y29.074 E22.87524
...
Файл g-кода можно открыть любым текстовым редактором. Опять таки, более подробней про g-код и что означают эти команды можно прочесть в википедии.
У некоторых производителей, таких как Makerbot, для простоты слайсер интегрирован в управляющий 3д принтером софт. В opensource-проектах типа RepRap как правило слайсер используется отдельно, что даёт большую универсальность, т.к. g-код, прекрасно работающий на одной модели принтера может плохо работать или вообще не подойти на другой. Параметров, которые могут различаться, довольно много: размеры «кроватки», диаметр пластика-сырья, количество экструдеров, диаметр экструдера, характеристики шаговых двигателей и т.д.
Для нашего 3д принтера RepRap Tricolour Mendel мы используем свободный слайсер Slic3r. Есть конечно и альтернативы — Kisslacer, Skineforge, Cura, но на них останавливаться не буду. О наиболее важных характеристиках, которыми позволяет управлять Slic3r хорошо и подробно написали наши украинские коллеги из Lugrap, не буду копировать весь текст сюда, приведу лишь ссылку. (есть и печатная версия).
Есть еще один неплохой сборник советов по подготовке модели, тоже рекомендую ознакомиться.
От себя добавлю еще несколько вещей.
Во-первых, всегда рекомендую просматривать глазами насколько stl и g-код соответствует действительности, благо в последних версиях Slic3r есть встроенный визуализатор.
В случае еcли вы уверены, что модель нарисована правильно, но c stl что-то не так, можно попробовать починить его автоматически при помощи Meshlab или Netfabb Cloud. (+ подробности)
Во-вторых, не забывайте про необходимость перевернуть деталь наименьшим количество «провисающих» элементов книзу и сгенерировать «поддержку» для элементов, висящих в воздухе.
В-третьих, нужно выбирать паттерн и процент заполнения, соответствующий требованиям к прочности детали. Если нужна большая прочность — рекомендую смотреть в сторону паттерна honeycomb, если не принципиально — быстрее всего будет паттерн Line.
Шаг четвёртый. Печать.
Здесь всё более-менее понятно. Главное, не забывайте откалибровать принтер перед печатью. По качеству «юбки» и первого слоя можно судить о дальнешем качестве 3д модели. Если печатается плохо или слой отлипает, лучше остановить печать и откалибровать принтер снова.
Опять-таки, дельные советы по калибровке есть у ребят из LugRap, см. секцию «Первая печать»
Материал данной статьи войдет в наш бесплатный он-лайн курс по цифровому производству, который в будущем составит теоретическую, базу для российского аналога Фабакадемии), поэтому буду рад вашим замечаниям и комментариям :)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
Итак, к работе мы принимаем ТОЛЬКО файлы STL или gcode. Оговорюсь сразу, несмотря на то, что STL – универсальный формат 3д моделей, 3д принтер понимает только gcode. Но обо всём по-порядку :)
Цепочка «от идеи до реализации» выглядит так:
1. Нарисовали модель в любимом 3д редакторе
2. Сохранили её в формат stl
3. Перевели её в g-код для конкретной модели 3д принтера
4. Распечатали
Давайте чуть подробней рассмотрим каждый шаг.
Шаг первый. Моделирование.
Насчет 3д редакторов мы не можем дать какие-либо рекомендации — их слишком много и они слишком разные и заточены под решение разных задач. Для 3д печати подойдет любой, главное чтоб он умел экспортировать модель в формат stl встроенными средствами или за счёт плагинов.
Сами для моделирования чаще всего используем SketchUp Make, TinkerCAD и OpenSCAD, т. к. они достаточно простые и бесплатные в использовании.
Также моделировать можно в:
- Rhinoceros
- Autodesk AutoCAD и 3DS Max
- Blender
- FreeCAD
Если вы не нашли своего любимого трехмерного редактора выше, не отчаивайтесь, скорее всего он тоже позволяет делать модели для 3д печати, вам нужно лишь загуглить как сохранять модели в stl формате.
Вообще, у каждого редактора есть свои плюсы и минусы, это тема для отдельной большой статьи. Если вы новичок в 3д моделировании, только выбираете 3д редактор для своих задач и вам хочется более глубоко изучить вопрос, рекомендую начать с изучения сравнительных статей [1] и [2] на эту тему в англоязычной википедии.
Если вам лень моделировать, можно поискать готовые модели на Thingiverse и Tinkercad, моделей там десятки тысяч, вполне возможно что вы найдёте подходящий дизайн.
Шаг второй. Экспорт в STL.
STL (от англ. stereolithography) — формат файла, широко используемый для хранения трехмерных моделей объектов для использования в технологиях быстрого прототипирования. По факту этот формат стал стандартом для 3д печати. Stl существует в двух версиях — ASCII и бинарной. При сохранении в stl мы рекомендуем использовать бинарный формат, он более компактный и поддеживается fabmodules. Для сохранения в stl из SketchUP мы используем плагин SketchUp STL.
Шаг третий. Слайсинг.
Слайсер – программа для перевода 3D модели в управляющий код (g-code) для 3D принтера. G-код выглядит так:
M107
M190 S105; set bed temperature
M104 S240; set temperature
G28 X0 Y0
G28 Z0
G1 Z0.3 F200
G1 X15 Y20 F12000
M109 S240; wait for temperature to be reached
G21; set units to millimeters
G90; use absolute coordinates
M82; use absolute distances for extrusion
G92 E0
G1 Z0.500 F15000.000
G1 E-2.00000 F2400.00000
G92 E0
G1 X48.899 Y27.458 F15000.000
G1 E2.00000 F2400.00000
G1 X49.639 Y26.141 E2.25228 F1800.000
G1 X51.401 Y24.601 E2.64304
G1 X53.576 Y23.740 E3.03380
G1 X54.989 Y23.594 E3.27100
G1 X163.011 Y23.594 E21.31220
G1 X165.317 Y23.991 E21.70296
G1 X167.357 Y25.136 E22.09372 F1800.000
G1 X168.896 Y26.898 E22.48448
G1 X169.757 Y29.074 E22.87524
...
Файл g-кода можно открыть любым текстовым редактором. Опять таки, более подробней про g-код и что означают эти команды можно прочесть в википедии.
У некоторых производителей, таких как Makerbot, для простоты слайсер интегрирован в управляющий 3д принтером софт. В opensource-проектах типа RepRap как правило слайсер используется отдельно, что даёт большую универсальность, т.к. g-код, прекрасно работающий на одной модели принтера может плохо работать или вообще не подойти на другой. Параметров, которые могут различаться, довольно много: размеры «кроватки», диаметр пластика-сырья, количество экструдеров, диаметр экструдера, характеристики шаговых двигателей и т.д.
Для нашего 3д принтера RepRap Tricolour Mendel мы используем свободный слайсер Slic3r. Есть конечно и альтернативы — Kisslacer, Skineforge, Cura, но на них останавливаться не буду. О наиболее важных характеристиках, которыми позволяет управлять Slic3r хорошо и подробно написали наши украинские коллеги из Lugrap, не буду копировать весь текст сюда, приведу лишь ссылку. (есть и печатная версия).
Есть еще один неплохой сборник советов по подготовке модели, тоже рекомендую ознакомиться.
От себя добавлю еще несколько вещей.
Во-первых, всегда рекомендую просматривать глазами насколько stl и g-код соответствует действительности, благо в последних версиях Slic3r есть встроенный визуализатор.
В случае еcли вы уверены, что модель нарисована правильно, но c stl что-то не так, можно попробовать починить его автоматически при помощи Meshlab или Netfabb Cloud. (+ подробности)
Во-вторых, не забывайте про необходимость перевернуть деталь наименьшим количество «провисающих» элементов книзу и сгенерировать «поддержку» для элементов, висящих в воздухе.
В-третьих, нужно выбирать паттерн и процент заполнения, соответствующий требованиям к прочности детали. Если нужна большая прочность — рекомендую смотреть в сторону паттерна honeycomb, если не принципиально — быстрее всего будет паттерн Line.
Шаг четвёртый. Печать.
Здесь всё более-менее понятно. Главное, не забывайте откалибровать принтер перед печатью. По качеству «юбки» и первого слоя можно судить о дальнешем качестве 3д модели. Если печатается плохо или слой отлипает, лучше остановить печать и откалибровать принтер снова.
Опять-таки, дельные советы по калибровке есть у ребят из LugRap, см. секцию «Первая печать»
Материал данной статьи войдет в наш бесплатный он-лайн курс по цифровому производству, который в будущем составит теоретическую, базу для российского аналога Фабакадемии), поэтому буду рад вашим замечаниям и комментариям :)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
0 комментариев