3D打印设计常见的5种错误

3D学堂
3D虎 2018-07-03 09:14:03 5815
微导读:

为3D打印设计3D模型有时候挺烦人,因为用于3D打印的3D模型并没有完全统一的标准。作为一个3D设计师,如果您感到设计一个好用的3D打印模型很困难,那简直是太正常不过了。在这里,为大家简单总结……

  为3D打印设计3D模型有时候挺烦人,因为用于3D打印的3D模型并没有完全统一的标准。不同的建模软件,不同的打印材料,不同的打印机型号甚至意味着完全不同的3D打印技术,这些都会反应在对3D模型的不同要求上。所以作为一个3D设计师,如果您感到设计一个好用的3D打印模型很困难,那简直是太正常不过了。在这里,为大家简单总结了将3D模型转化为实物过程中容易出现的几个问题。



  1. 3D模型文件和所选打印耗材不匹配


  每一种打印耗材的性能都是不一样的。有的脆弱有的强韧,有的柔软有的坚硬,有的光滑有的粗糙,有的密度大有的密度小,等等。所以在决定采用3D打印工艺来生产产品之后,最理想的情况是您在画3D模型图稿之前已经想好要采用什么耗材来打印这个对象了。比如说,如果您想用陶瓷3D打印,就可以针对陶瓷3D打印的特点来提前构想打印中必须使用到的支撑用悬垂结构,对其外观突出的部分设计合适的加固元素,还有合适的转角设计等。


  请大家一定要清楚,您采用的打印材料已经决定了您必须遵循适合这种材料的3D模型特征,如果不能满足这些特征,在实际打印时就很容易出瑕疵和问题,甚至出现根本无法打印的情况。


  每一种3D打印材料都是不同的。请在选择您的打印材料之前先阅读相应的材料指南。


  解决方法:请严格按照您选定的耗材的设计特征来制作您的3D模型。最好是在您开始建模型之前先阅读相应材料的设计指南。如果您不确定想要使用哪种打印耗材,您可以随时查阅我们的材料指南页面。


  2. 3D模型文件和所选打印工艺不匹配


  在3D打印中,不仅仅是耗材特性各不相同,就连打印工艺也有很多种。各个不同的打印工艺也代表着对打印对象的不同要求。比如说:打印ABS、PLA、铝合金或者类橡胶材料的时候,您可以打印带有互扣结构的3D模型,而打印金、银、铜、树脂、高精高韧ABS时则无法打印带有互扣结构的模型。原因和耗材特性无关,而是因为所采用的打印工艺不同导致的。


  ABS和PLA耗材我们采用一种名叫FDM的技术来进行3D打印,它支持双喷头,可以用其他种类耗材作为支撑材料来进行打印,因此可以打印一些互扣结构。而铝合金和类橡胶材料我们采用一种名叫SLS的技术来进行3D打印,由于它是一种基于粉末的打印方式,无需支撑材料也可以打印互锁结构。而对于贵金属来说,我们则必须采用失蜡法,所以无法制作互扣结构,而树脂、高精高韧ABS的打印我们采用一种叫做SLA的基于液体的3D打印技术,也是无法生成互扣支撑的。


  3D打印工艺有很多种,不同打印工艺的打印限制也各不相同


  解决方法:您可以随时查阅我们的材料指南页面,这里会列出不同材料所采用的打印工艺名称,及针对各个打印工艺的设计指南。


  3. 3D模型文件壁厚不符合打印要求


  重要的事情说三遍: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们遇到的最最频繁的问题。很多3D模型打印成品不理想,或是无法打印都是因为这个原因。当模型壁厚过薄的时候,模型上一些细小的部分就无法打印,或者因为过于脆弱很快就折损坏掉了。当打印壁厚过厚的时候,偶然会出现因为内部结构压力过大而导致打印实物开裂,或者破损的情况。


  采用合适的打印壁厚是保证成功打印的最关键的因素


  4. 3D模型文件的分辨率不符合打印要求


  您是否已经阅读过如何做3D打印设计文章?您是否已经根据本文头两点选好了打印耗材?壁厚确认过了吗?太好了,那我们来看看第四点:文件分辨率。


  在3D打印的世界中,STL是最常见的文件格式,这种文件格式是以三角面作为基础的,这也意味着您的3D模型也将被转换成这样一个由三角面组成的模型。大多数的3D建模软件都能够输出STL格式的文件,并且设置所需的分辨率。下图就是展示同样的模型,在不同的分辨率输出条件下最后呈现的效果,分辨率从左到右由高到低排列。


  选择一个合适的分辨率对打印出一个高质量的模型来说非常重要。


  分辨率过高和过低都容易造成打印中的问题:


  分辨率过低:请您注意,输出文件分辨率过低必然会影响打印成品的质量。低分辨率意味着您的STL文件上的每一个三角面都过大,因此会造成您的打印成品表面不够光滑。结果将是一个类似“像素化”的成品。


  分辨率过高:输出文件分辨率过高会导致您的文件过大,导致我们的3D打印机无法处理。文件过大还有可能因为保存了过于精细的细节,是我们的3D打印机无法打印的。所以我们的建议是,请您输出的文件大小不要超过100MB。


  解决方法:对于绝大多数的3D建模软件,当您需要输出一个文件时,它会要求您定义容错度(tolerance)。这个tolerance定义的是输出的STL网格文件上的格点到您原有模型间的最大距离。我们建议选择0.01mm。因为小于0.01mm的容错是无意义的,因为3D打印机无法打印出比这更小的细节。而当容错度大于0.01mm时,有可能能在实物表面看到肉眼可见的三角面。


  5. 用以生成3D模型文件的软件和打印工艺不匹配


  3D建模软件的种类非常的多。有些是为3D打印特别设计的,有些则主要被用于3D渲染或其他别的用途,很多建模软件需要在输出3D打印模型前做进一步编辑。比如,设置层厚在有些建模软件中可以自动实现,有些则必须手动完成。


  就算您使用的是初级3D打印建模软件(比如Tinercad),在制作一个镂空模型时您也还是可能遇到困难。这种情况下,我们推荐您下载一个叫做Meshmixer的免费软件。


  如果您用的是Blender(主要用于3D制图和动画),SketchUp(主要用于建筑和微缩模型),或者ZBrush(3D艺术家们最爱的雕刻软件),那么您需要对您的3D模型进行进一步的处理。根据您使用的软件种类,模型壁可能需要进一步连接,模型可能需要做封闭处理,壁厚可能需要设置和应用,打印尺寸可能需要再设置一次等等。每一种软件都有些许不同。


  解决方案:去这些软件的官网寻找3D打印操作指南,或者在网上搜索有用的教程。如果您实在还是搞不定,那么建议您将输出的模型再放到Meshmixer这个免费软件中,再用里面的3D打印准备工具再做一次检查和处理。


  总结:如何为打印制作3D模型


  不要太担忧:其实真正制作3D打印专用模型的时候您会发现比想象的要简单。只需要确保您了解自己的3D建模软件,确保您了解想要使用的3D打印材料的相关知识就行了。


延伸阅读:做3D打印设计,这些术语不可不懂哦!

(来源:中国工控网) 关键词: 3D模型 3D打印 3D打印技术
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