Методика створення 3D-моделі для подальшого друку

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методика створення 3D-моделі для подальшого друку

Процик Оксана

інформація цифровий 3d-друк принтер

3D-модель - це об'ємна фігура в просторі, створювана в спеціальній програмі. За основу, як правило, приймаються креслення, фотографії, малюнки та детальні описи, спираючись на які, фахівці і створюють віртуальну модель.

Створення 3D-моделі об'єкта здійснюється за допомогою 3D-моделювання. На першому етапі 3D-моделювання проводиться збір інформації: ескізи, креслення, фотографії і відеоролики, малюнки, часто навіть використовують готовий зразок виробу - в загальному, все, що допоможе зрозуміти зовнішній вигляд і структуру об'єкту. На основі отриманої інформації створюється тривимірна модель за допомогою спеціальної комп'ютерної програми. Після того як модель буде виконана, на неї можна буде подивитися з будь-якого ракурсу, наблизити, віддалити, внести необхідні корективи. Сама по собі модель вже готова для подальшого використання - друку на 3D принтері або будь-якого іншого методу прототипування.[1] Адитивні технології (3D-друк) -- одна з форм технологій адитивного виробництва, де тривимірний об'єкт створюється шляхом накладання послідовних шарів матеріалу (друку, вирощування) за даними цифрової моделі. інформація цифровий 3d-друк принтер

Друк здійснюється спеціальним пристроєм -- SD-принтером, який забезпечує створення фізичного об'єкта шляхом послідовного накладання пластичного матеріалу на основі віртуальної 3D-моделі. 3D-принтери, як правило, швидші, більш доступні і простіші у використанні, ніж інші технології адитивного виробництва. 3D-принтери пропонують розробникам продуктів можливість друку деталей і механізмів з декількох матеріалів та з різними механічними і фізичними властивостями за один процес складання.

3D друк часто називають «магічною» технологією, оскільки дозволяє перетворювати, отримані в CAD-системах в готові вироби. У реальності процес 3D-друку вимагає також багато ручної праці, що включає попередню підготовку і подальшу обробку надрукованих деталей для досягнення їх бажаної якості. [4]

3D-друк здійснюється наступним чином:

Етап 1: Створення цифрової моделі.

Процес 3D-друку починається з розробки майбутнього тривимірного об'єкта в 3D-редакторі або CAD-програмі («3D Studio Max», «AutoCAD», «Компас», «SolidWorks» тощо). Просту модель може створити будь-який користувач, який має навички роботи з персональним комп'ютером і стандартними пакетами прикладних програм. На створення тривимірного об'єкта потрібно від декількох годин до декількох днів, все залежить від ступеня складності моделі.

Етап 2: Експорт 3D-моделі в STL-формат.

Коли моделювання закінчено, слід зберегти отриманий файл в STL-формат, який розпізнає більшість сучасних 3D-принтерів. Для цього потрібно вибрати в меню пункт «Зберегти як» або «Import / Export», в залежності від використовуваної програми. Перед експортом файлу слід вказати ступінь деталізації моделі. Якщо вибрати параметр «Точно», то розбиття вийде щільним, готовий файл займе досить багато місця на жорсткому диску комп'ютера і буде довше оброблятися спеціальним програмним забезпеченням, але зате на виході користувач отримає об'єкт з високоякісною поверхнею. Якщо вибрати параметр «Грубо», то розбиття вийде нещільним, готовий файл займе на жорсткому диску менше місця і буде швидше оброблятися в спеціальній програмі, але і якість зовнішніх поверхонь буде значно нижча.

Етап 3: Генерування G-коду.

STL-файл з майбутнім об'єктом обробляється спеціальною програмою-слайсер, яка переводить його в керуючий G-код. Якщо модель не піддати слайсингу, то 3D-принтер не розпізнає її. Найбільш популярні програми - Cura, SlicSr, Kisslacer, Skineforge та ін.

Етап 4: Підготовка 3D-принтера до роботи.

На етапі підготовки 3D-принтера з технологією FDM-друку до роботи слід наклеїти на робочу платформу спеціальну самоклеючу плівку і завантажити в спеціальний відсік бобіну з полімерними нитками.

Етап 5: Друк 3D об'єкта.

Найважливішими елементами 3D-принтера є робоча платформа і друкуюча головка. На робочій платформі відбувається формування готового об'єкта. Під час роботи платформа рухається вгору і вниз по осі Z. Друкуюча головка видавлює на робочу платформу розплавлену полімерну нитку, шар за шаром формуючи готовий об'єкт. Друкуюча головка SD-принтера рухається по горизонталі і вертикалі (осі X, Y).

Сам по собі процес тривимірної друку досить простий. Друкуюча головка видавлює в робочу зону перший шар розплавленого пластику, після чого платформа опускається вниз на товщину шару і починається формування наступного шару, який накладається поверх попереднього. Після завершення друку кожного шару платформа опускається вниз, так відбувається протягом усього циклу друку, поки на платформі не з'явиться готовий об'єкт.

Етап 6: Фінішна обробка об'єкта.

Після завершення друку більшість 3д-моделей мають численні виступи і нависаючі елементи, які необхідно акуратно видалити.

Якість друкованої деталі безпосередньо залежить від двох речей: налаштування принтера та якості цифрової моделі деталі, що використовується для друку. Дуже важливу роль відіграє якість моделювання тривимірної деталі перед друком. Адже якщо при хорошій якості моделі апаратні налаштування можна легко змінити, і надрукувати деталь з необхідною точністю, то при поганій якості цифрової моделі, поліпшити друк апаратно неможливо. [2]

Правила підготовки моделі до 3D-друку.

Для того, щоб можна було роздрукувати 3D-модель, вона має бути "water tightness" (тобто цілісною, такою, що утворює замкнутий об'єм).

Бажано, щоб основа моделі було плоскою. У разі, якщо вона не є такою, може статися деламінація, внаслідок чого можуть зміститися осі координат. Якщо ж немає можливості зробити підставу плоскою, слід друкувати модель на рафті.

Рисунок 1 - Основні етапи 3D-друку

Якщо модель має безліч маленьких деталей, їх розмір повинен бути більше діаметра сопла. В іншому випадку, ЗБ-принтер не зможе надрукувати їх.

Якщо модель має великий розмір, краще друкувати її по частинах. Для цього її слід розрізати, а потім з'єднати за допомогою клею.

Також слід подумати про міцність моделі. Краще, щоб навантаження розподілялося поперек шарів.

Для друку модель зберігаємо у «.stl» форматі. Формат «.stl» обраний через те, що він сумісний з усіма програмами. [3]

Література

1. 3D-модель: види, рівні складності, складові частини, 2014.

2. Алгоритми і методи створення опису поверхонь, 2016.

3. Сізов В.Д., Сороквашин С.В. Основи 3D-друку.

4. Технологія друку 3D-принтера

Размещено на Allbest.ru