2018年7月8日星期日

常見於3D打印設計中發生的5大錯誤



  在為了最終的3D打印設計結果而建立的3D模型有什RP麼還是很招人煩的,這是因為最終的3D打印而采用的3D模型並沒有一個完全統一的標准。這就導致了多種變量的出現:不同的3D打印機型號、不同的建模軟件、不同的3D打印材料甚至還有不同的3D打印技術。這些都會反應在最終3D模型的成品上。所以若是作為一名3D列印的設計師,要是感覺設計一個好使的3D模型感到很困難,那簡直可以說是再正常不過了。現在來看看在把3D模型變成實物的過程當中較為容易出現的五大問題。

  每一種打印耗材的性能都是不一樣的。有的脆弱有的強韌,有的柔軟有的堅硬,有的光滑有的粗糙,有的密度大有的密度小,等等。所以在決定采用3D打印工藝來生產產品之後,最理想的情況是您在畫3D模型圖稿之前已經想好要采用什麼耗材來打印這個對像了。比如說,如果您想用陶瓷3D打印,就可以針對陶瓷3D打印的特點來提前構想打印中必須使用到的支撐用懸垂結構,對其外觀突出的部分設計合適的加固元素,還有合適的轉角設計等。

  請大家一定要清楚,您采用的打印材料已經決定了您必須遵循適合這種材料的3D模型特征,如果不能滿足這些特征,在實際打印時就很容易出瑕疵和問題,甚至出現根本無法打印的情況。

  每一種3D打印材料都是不同的。請在選擇您的打印材料之前先閱讀相應的材料指南。

  解決方法:請嚴格按照您選定的耗材的設計特征來制作您的3D模型。最好是在您開始建模型之前先閱讀相應材料的設計指南。如果您不確定想要使用哪種打印耗材,您可以隨時查閱我們的材料指南頁面。

  在3D打印中,不僅僅是耗材特性各不相同,就連打印工藝也有很多種。各個不同的打印工藝也代表著對打印對像的不同要求。比如說:打印ABS、PLA、鋁合金或者類橡膠材料的時候,您可以打印帶有互扣結構的3D模型,而打印金、銀、銅、樹脂、高精高韌ABS時則無法打印帶有互扣結構的模型。原因和耗材特性無關,而是因為所采用的打印工藝不同導致的。

  ABS和PLA耗材我們采用一種名叫FDM的技術來進行3D打印,它支持雙噴頭,可以用其他種類耗材作為支撐材料來進行打印,因此可以打印一些互扣結構。而鋁合金和類橡膠材料我們采用一種名叫SLS的技術來進行3D打印,由於它是一種基於粉末的打印方式,無需支撐材料也可以打印互鎖結構。而對於貴金屬來說,我們則必須采用失蠟法,所以無法制作互扣結構,而樹脂、高精高韌ABS的打印我們采用一種叫做SLA的基於液體的3D打印技術,也是無法生成互扣支撐的。

  解決方法:您可以隨時查閱我們的材料指南頁面,這裡會列出不同材料所采用的打印工藝名稱,及針對各個打印工藝的設計指南。

  重要的事情說三遍:3D模型的壁厚一定要符合打印要求!3D模型的壁厚一定要符合打印要求!3D模型的壁厚一定要符合打印要求!

  3D模型壁厚不符合打印要求是目前我們遇到的最最頻繁的問題。很多3D模型打印成品不理想,或是無法打印都是因為這個原因。當模型壁厚過薄的時候,模型上一些細小的部分就無法打印,或者因為過於脆弱很快就折損壞掉了。當打印壁厚過厚的時候,偶然會出現因為內部結構壓力過大而導致打印實物開裂,或者破損的情況。

  采用合適的打印壁厚是保證成功打印的最關鍵的因素

  您是否已經閱讀過如何做3D打印設計文章?您是否已經根據本文頭兩點選好了打印耗材?壁厚確認過了嗎?太好了,那我們來看看第四點:文件分辨率。

  在3D打印的世界中,STL是最常見的文件格式,這種文件格式是以三角面作為基礎的,這也意味著您的3D模型也將被轉換成這樣一個由三角面組成的模型。大多數的3D建模軟件都能夠輸出STL格式的文件,並且設置所需的分辨率。下圖就是展示同樣的模型,在不同的分辨率輸出條件下最後呈現的效果,分辨率從左到右由高到低排列。

  選擇一個合適的分辨率對打印出一個高質量的模型來說非常重要。

  分辨率過高和過低都容易造成打印中的問題:

  分辨率過低:請您注意,輸出文件分辨率過低必然會影響打印成品的質量。低分辨率意味著您的STL文件上的每一個三角面都過大,因此會造成您的打印成品表面不夠光滑。結果將是一個類似“像素化”的成品。分辨率過高:輸出文件分辨率過高會導致您的文件過大,導致我們的3D打印機無法處理。文件過大還有可能因為保存了過於精細的細節,是我們的3D打印機無法打印的。所以我們的建議是,請您輸出的文件大小不要超過100MB。

  解決方法:對於絕大多數的3D建模軟件,當您需要輸出一打樣個文件時,它會要求您定義容錯度(tolerance)。這個tolerance定義的是輸出的STL網格文件上的格點到您原有模型間的最大距離。我們建議選擇0。01mm。因為小於0。01mm的容錯是無意義的,因為3D打印機無法打印出比這更小的細節。而當容錯度大於0。01mm時,有可能能在實物表面看到肉眼可見的三角面。

  3D建模軟件的種類非常的多。有些是為3D打印特別設計的,有些則主要被用於3D渲染或其他別的用途,很多建模軟件需要在輸出3D打印模型前做進一步編輯。比如,設置層厚在有些建模軟件中可以自動實現,有些則必須手動完成。

  就算您使用的是初級3D打印建模軟件(比如Tinercad),在制作一個鏤空模型時您也還是可能遇到困難。這種情況下,我們推薦您下載一個叫做Meshmixer的免費軟件。

  如果您用的是Blender(主要用於3D制圖和動畫),SketchUp(主要用於建築和微縮模型),或者ZBrush(3D藝術家們最愛的雕刻軟件),那麼您需要對您的3D模型進行進一步的處理。根據您使用的軟件種類,模型壁可能需要進一步連接,模型可能需要做封閉處理,壁厚可能需要設置和應用,打印尺寸可能需要再設置一次等等。每一種軟件都有些許不同。

  解決方案:去這些軟件的官網尋找3D打印操作指南,或者在網上搜索有用的教程。如果您實在還是搞不定,那麼建議您將輸出的模型再放到Meshmixer這個免費軟件中,再用裡面的3D打印准備工具再做一次檢查和處理。

  不要太擔憂:其實真樣品正制作3D打印專用模型的時候逆向工程您會發現比想像的要簡單。只需要確保您了解自己的3D建模軟件,確保您了解想要使用的3D打印材料的相關知識就行了。

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