Полный гид по созданию эскизов для печати изделий на 3D-принтере

Перед созданием любого изделия на 3D-принтере потребуется сначала выполнить его цифровой эскиз. Для этого следует разработать модель или макет изделия в специализированной программе. Рассмотрим, какие 3D-модели наиболее популярны для послойной печати, нюансы и пошаговую инструкцию их создания.

• Что такое эскизы для 3D-принтера и зачем они нужны?
• Какие макеты пользуются спросом?
• Как сделать чертеж самостоятельно?
• Какие программы нужны, чтобы создать модель?
  • Подготовительные действия
  • Создание трехмерного объекта
  • Проверка проекта на соблюдение общих рекомендаций
  • Экспорт проекта
• Что учитывать, чтобы создать 3D-модель без ошибок?
  • Добавление поддержки
  • Толщина стенок и диаметр отверстий

Что такое эскизы для 3D-принтера и зачем они нужны?

Эскизы (также имеют название модели, макеты, заготовки) для 3D-принтера — это цифровые файлы, выполненные в STL-формате при помощи специализированных программ. Они схематически описывают геометрию поверхности трехмерного объекта, не учитывая его текстуру и цвет.

Для печати STL-эскиза потребуется составленный слайсером код управления 3D-принтером. Если сказать простым языком — модель нужно будет предварительно нарезать в программе-слайсере на слои, которые будут последовательно печататься принтером. Обычно такой файл имеет расширение gcode.

Какие макеты пользуются спросом?

3D-печать — это универсальный инструмент, который может использоваться для печати большого разнообразия изделий. Наиболее часто для создания различных видов изделий применяются десять видов макетов:

1. Детали автомобилей — пластмассовые форсунки омывателя, защелки, заглушки, крепления, коллекторы и другие дорогие или дефицитные детали.
2. Сувенирная продукция — шкатулки, фигурки, статуэтки, эмблемы, значки, ручки, брелки, чехлы, игрушки, иконы, ювелирные украшения, игровые наборы (шашки, шахматы, нарды), подставки и органайзеры.
3. Средства индивидуальной защиты — защитный щиток для лица из пластика, зажим для одноразовой маски, приспособление для открывания двери без участия рук.
4. Учебные и рекламные макеты для наглядного показа.
5. Хирургические и стоматологические модели костей, органов, зубов, протезов.
6. Рыбацкие изделия — мотовильца, кивки различной толщины и жесткости, пайетки для вязания мушек.
7. Держатели для телефонов, чашек, камер и других предметов на велосипеды или в салон авто.
8. Фурнитура и элементы декора для одежды.
9. Детали для бытовой техники — ручки для стиральных машин, плит микроволновок и различной кухонной утвари, пластиковые кнопки управления, мелкие детали от блендеров, кофеварок и чайников из пластика.
10. Музыкальные инструменты (гитары, флейты, скрипки, барабаны, пианино, банджо) и детали для них.

Как сделать чертеж самостоятельно?

Чертеж для создания 3D-изделия на принтере сначала должен быть выполнен схематически, а затем перенесен в виде трехмерной модели в специальную программу для 3D-моделирования. Схематический чертеж предмета с отображением всех размеров и пространственного расположения выполняется на листе бумаги при помощи измерительных инструментов (линейка, циркуль, штангенциркуль).

Какие программы нужны, чтобы создать модель?

Создать трехмерную модель можно, используя полнофункциональный редактор для 3D-моделирования. Приведем краткий список наиболее удобных программ для работы:

1. Бесплатные — Blender, Sculptris, Daz Studio, Softimage Mod Tool, Vue, OpenSCAD, FreeCAD, TinkerCAD.
2. Платные — AutoCad, Houdini, 3DS Max, Cinema 4D, Meshmixer, Modo, SolidWorks, Sculptris, Maya, Rhinoceros, 3D, ZBrush, SketchUp.

Подготовительные действия

Для удобства работы в любой из программ для 3D-моделирования пользователю рекомендуется сначала настроить рабочую среду под макеты для 3D-принтеров.

Затем в блоке настроек единиц измерения следует установить метрическую систему измерений и задать масштаб. После этого можно приступать к созданию объекта.

Создание трехмерного объекта

Этапы непосредственного создания 3D-макета будут зависеть от функционала используемой программы. Если рассматривать процесс в общем, не привязываясь к конкретному редактору, то создание объекта будет выполняться в следующем порядке:

1. Выбор параметров внешнего вида модели. На этом этапе за основу можно взять один из шаблонов, предустановленных в программе.
2. После добавления фигуры на рабочее пространство можно использовать рычаги и различные модификаторы (вытеснения, округления, вдавливания), которые придадут модели уникальность.
3. Параллельно с созданием модели следует регулировать ее размеры и габариты отдельных деталей.
4. На последнем этапе выбираются цвета и текстуры для фигуры.

Проверка проекта на соблюдение общих рекомендаций

Перед окончанием создания трехмерного объекта следует учесть самые важные аспекты, которые повлияют на качество готового изделия, и оптимизировать проект. Для корректной печати модели на 3D-принтере рекомендуется, чтобы поверхности фигуры в проекте не накладывались друг на друга. Этого нельзя допускать, так как во время печати может произойти сбой, который повлечет за собой проблемы с качеством самой фигуры. Поэтому все поверхности трехмерного объекта должны лишь соприкасаться, образуя единую модель.

Экспорт проекта

Экспорт готового проекта в STL-формате — это завершающий этап подготовки трехмерной модели для печати. Он осуществляется в следующем порядке:

1. В меню вкладки «Файл» выбирается пункт «Экспорт», «Сохранить как…» или «Сохранить проект»
2. Затем в меню сохранения выбирается необходимый формат файла (stl) и место его хранения на локальном или съемном носителе.
3. После сохранения проекта его переносят на флешку или SD-карту, которую можно вставить в принтер, или распечатывают прямо с компьютера, если он подключен к 3D-принтеру.

Что учитывать, чтобы создать 3D-модель без ошибок?

Предотвратить печать бракованных деталей или элементов худшего качества при создании 3D-модели можно. Для этого стоит учитывать самые распространенные ошибки пользователей в процессе создания макета, такие как:

1. Отсутствие опоры.
2. Создание слишком тонких элементов.

Добавление поддержки

При создании сложного трехмерного объекта с несколькими переходами следует обязательно предусмотреть в проекте опоры (поддержки), которые будут поддерживать висящие в воздухе участки модели. Опоры печатаются вместе с моделью и легко удаляются после завершения печати.

Толщина стенок и диаметр отверстий

Линии, создаваемые в проекте, не должны быть слишком тонкими. Так как совсем крохотные по толщине элементы могут получиться очень хрупкими или не напечататься из-за особенностей сопла экструдера.

Совет. При использовании для печати FDM-принтера моделировать стенки объектов рекомендуется толщиной, которая равна не менее двум диаметрам сопла экструдера принтера. При печати на фотополимерном 3D-принтере толщина самой тонкой детали не должна превышать 0,5 мм.

Поэтому при наличии тонких деталей от них стоит избавиться. А если это невозможно, то следует их либо увеличить, либо добавить опору.

Создание трехмерного эскиза, чертежа или модели для печати на 3D-принтере — это несложный процесс, который можно освоить самостоятельно. Для печати несложных объектов потребуется изучить азы 3D-моделирования, которые будет легко отразить на конкретном принтере. А вот для создания более сложных моделей потребуются более глубокие знания, обучающие материалы и видеоуроки, которые можно легко найти в интернете в свободном доступе.