Многофункциональное программное обеспечение CAD позволяет развить отличные навыки проектирования. Программное обеспечение для параметрического моделирования создает модели в соответствии с заданными параметрами. Основным преимуществом является возможность перетаскивания и манипулирования объектами непосредственно с помощью мыши.
Как создать модель для печати на 3D-принтере: 30 видеоуроков
3D-печать — относительно простой процесс, если соблюдать правила работы с различными материалами и конкретными моделями принтеров, но и он имеет свои недостатки. Чтобы избежать неожиданных проблем в процессе печати, необходимо тщательно изучить 3D-модель перед загрузкой файла в 3D-принтер.
В нашей новой статье вы узнаете, как создать 3D-модель с нуля для вашего 3D-принтера и каких ошибок следует избегать.
Содержание
Большинство фотополимерных 3D-принтеров распознают файлы STL. STL — это формат файлов, первоначально разработанный компанией 3D Systems для печати объектов с помощью стереолитографии. Файлы STL описывают только геометрию поверхности 3D-объекта без какого-либо представления цвета, текстуры или других особенностей модели. Различные программы для резки моделей на 3D-принтере поддерживают файлы в распространенных форматах, таких как OBJ и 3DS, а также в проприетарных форматах (FORM, PLG).
STL-файлы 3D-модели могут быть созданы с помощью программного обеспечения CAD или 3D-сканеров RangeVision, портативных односкановых 3D-сканеров и т.д. Файлы STL не следует путать с файлами Gcode. Файлы STL содержат 3D-объект, а файл Gcode — это управляющий код для 3D-принтера, состоящий из буфера. Многие производители 3D-принтеров предоставляют тестовый файл в формате .gcode, чтобы пользователь мог сразу же протестировать новое оборудование. Но что делать, если вам нужно создать проект 3D-принтера с нуля? Давайте рассмотрим популярные программы, которые позволяют проектировать сложные объекты для различных методов 3D-печати.
Программы для 3D-моделирования
Подготовить модели для 3D-печати можно в различных программах, предназначенных для работы с 3D-объектами. Хотя принцип моделирования объектов схож во всех программах, существуют различия в подходах. Можно использовать профессиональные приложения для 3D-рендеринга (The Brush, Autodesk Maya и 3ds Max и другие), технические приложения (Fusion 360, Autodesk Solidworks Blender, Compass 3D) и программы, оптимизированные для работы с небольшими 3D-объектами (Sketchup). Выбор программного обеспечения зависит от привычек пользователя, так как удобство использования программного обеспечения зависит от интерфейса. Давайте рассмотрим несколько распространенных примеров программного обеспечения для 3D-моделирования.
Видеоуроки по Fusion 360
Fusion 360 — это профессиональное программное обеспечение, которое также используется для создания 3D-моделей для 3D-принтеров. Несмотря на обширные функции, пользовательский интерфейс относительно понятен. Кроме того, многие функции меню имеют визуальные подсказки, облегчающие навигацию. С помощью Fusion 360 вы можете сразу же преобразовать свою печатную 3D-модель в формат STL, что означает, что у вас есть готовый к печати файл. Одним из преимуществ этого программного обеспечения является то, что оно доступно в виде бесплатной версии.
В следующем видеоролике показано, как создать модель с помощью программы на примере кронштейна лампы:
В конце следующего длинного видео мы покажем, как создать 3D-модель рамы из чертежа:
В видеоролике вы увидите пример создания 3D-модели рукоятки ножа из обычной фотографии:
Довольно сложный пример: дизайн кулона в форме полосы Мёбиуса. Процесс пошагово показан в 14-минутном видеоролике:
Создатель канала Make Anything опубликовал получасовое видео, показывающее, как создать квадратную тарелку и высокий сосуд в Fusion 360. В качестве бонуса автор включил в описание видео ссылку на финальные stl-файлы этих объектов.
В следующем видеоролике показано, как создать составную деталь с шарниром в Fusion 360 на примере зажима:
Компания Adafruit Industries создала 18-минутное видео, показывающее, как рисовать стороны объектов в 3D в Fusion 360. Примеры показывают как повторяющиеся симметричные узоры, так и сложные асимметричные узоры:
Видеоуроки по SolidWorks
SolidWorks имеет спешный интерфейс, который может быть особенно полезен при создании учебников по 3D-печати в школах. Меню программы не перегружено позициями. Даже новичкам относительно легко разобраться в программе.
В следующем примере показано, как спроектировать адаптер гитарного звукоснимателя в SolidWorks:
В следующем видеоролике показано, как спроектировать гнутую трубу с фланцами в SolidWorks:
Какие макеты пользуются спросом?
3D-печать — это универсальный инструмент, который можно использовать для печати различных изделий. Десять типов макетов обычно используются для создания различных типов продуктов:
- Автомобильные запчасти — пластиковые форсунки для автомоек, крышки, заглушки, кронштейны, коллекторы и другие дорогие или редкие детали.
- Памятные вещи — шкатулки, фигурки, статуэтки, эмблемы, значки, ручки, брелоки, кепки, игрушки, картины, ювелирные изделия, игровые наборы (шашки, шахматы, нарды), подставки и органайзеры.
- Средства индивидуальной защиты — пластиковый лицевой щиток, зажим для одноразовой маски, зажим для одноразовой маски, устройство для открывания дверей без рук.
- Учебные и рекламные модели для наглядного показа.
- Хирургические и стоматологические модели костей, инструментов, зубов и протезов.
- Рыболовные товары — катушки, хлысты различной толщины и жесткости, блестки для вязания мушек.
- Чехлы для телефонов, чашек, камер и других предметов для велосипедов или для салона автомобилей.
- Аксессуары и декоративные элементы для одежды.
- Аксессуары для бытовой техники — ручки для стиральных машин, микроволновых печей и различных кухонных приборов, пластиковые ручки управления, мелкие детали блендеров, кофеварок и чайников из пластика.
- Музыкальные инструменты (гитары, флейты, скрипки, барабаны, пианино, банджо) и запчасти к ним.
Как сделать чертеж самостоятельно?
Для изготовления 3D-печатной продукции необходимо сначала создать проект в схематическом виде, а затем перенести его в виде 3D-модели в специальную программу 3D-моделирования. На листе бумаги с помощью измерительных инструментов (линейка, компас, штангенциркуль) делается схематический чертеж объекта, на котором указаны все размеры и пространственное расположение.
Какие программы нужны, чтобы создать модель?
Вы также можете создавать 3D-модели с помощью полнофункционального редактора 3D-моделирования. Вот краткий список наиболее полезных программ, с которыми вы можете работать:
- Бесплатные — Blender, Sculptris, Daz Studio, Softimage Mod Tool, Vue, OpenSCAD, FreeCAD, TinkerCAD.
- Для облегчения работы с программой 3D-моделирования рекомендуется сначала настроить рабочее пространство макетов 3D-принтера.
Подготовительные действия
Затем установите метрическую систему измерения и масштаб в настройках единиц измерения. После этого можно приступать к созданию объекта.
Шаги по непосредственному созданию 3D-макета зависят от функциональности используемого программного обеспечения. Если рассматривать процесс в целом, без привязки к конкретному процессору, то создание объекта будет происходить в следующем порядке:
Создание трехмерного объекта
Выбор параметров для отображения модели. На этом этапе вы можете использовать один из предопределенных шаблонов.
- После добавления формы в рабочую область можно использовать рычаги и различные модификаторы (смещение, скругление, отступ), которые придают модели уникальность.
- Одновременно с созданием модели необходимо скорректировать ее размеры и размеры отдельных частей.
- Последний шаг — выбор цветов и текстур для формы.
- Перед окончательной доработкой 3D-объекта следует рассмотреть наиболее важные аспекты, влияющие на качество конечного продукта, и оптимизировать дизайн. Для того чтобы модель правильно печаталась на 3D-принтере, поверхности формы не должны пересекаться в дизайне. Этого нельзя допускать, так как это может привести к сбоям в печати и проблемам с качеством самого рисунка. Поэтому все поверхности 3D-объекта должны только соприкасаться, образуя единую модель.
Проверка проекта на соблюдение общих рекомендаций
Экспорт окончательного художественного оформления в формате STL — это последний этап подготовки 3D-модели к печати. Это делается следующим образом:
Экспорт проекта
Выберите «Экспорт», «Сохранить как…». Экспорт, Сохранить как, Сохранить как или «Сохранить проект» в меню вкладки «Файл».
- Затем в меню Сохранить выберите нужный формат файла (stl) и место хранения на локальном или съемном носителе.
- После сохранения проект будет перенесен на флэш-накопитель или SD-карту, которую можно вставить в принтер или распечатать прямо с компьютера, если он подключен к 3D-принтеру.
- Приведенная ниже программа Autodesk Fusion 360 предоставляется бесплатно на один год для личного пользования. Поэтому достаточно хорошо научиться и создавать простые модели, которые в будущем можно будет печатать на имеющемся оборудовании. Мы решили сделать начало обучения таким же, как и в Blender, поэтому создали пошаговое описание.
Способ 2: Autodesk Fusion 360
В Autodesk Fusion 360 вам не нужно активировать панель инструментов или выбирать причудливые опции. Все, что нужно сделать пользователю, это убедиться, что метрики проекта корректны, и изменить свойства на странице просмотра по мере необходимости, и все:
Шаг 1: Подготовительные действия
Если вы столкнулись с необходимостью разработки модели вручную с помощью Autodesk Fusion 360, вам придется долго работать с программой или хотя бы ознакомиться с основами. Сначала рассмотрим простой пример добавления фигур и редактирования их размера.
Шаг 2: Разработка модели для печати
Мы уже рассматривали следующие основы работы в Blender, поэтому не будем повторять их здесь. Вместо этого мы рекомендуем вам изучить остальные возможности Autodesk Fusion 360, прочитав официальную документацию на сайте, чтобы узнать, как создавать не только прототипы, но и объекты с гораздо более высоким уровнем сложности.
В рамках этого шага мы хотим поговорить о двух различных действиях, которые напрямую связаны с 3D-печатью. Первый вариант — отправить работу непосредственно через программное обеспечение, которое вы используете. Этот параметр полезен только в том случае, если сам принтер может подключаться к компьютеру и взаимодействовать с этим программным обеспечением.
Шаг 3: Подготовка к печати / Сохранение документа
Однако сегодня большинство стандартных печатающих устройств поддерживают только USB-носители или работают исключительно с проприетарным программным обеспечением, поэтому необходимость сохранения объекта возникает гораздо чаще. Это происходит следующим образом:
Если экспорт не удался, необходимо снова сохранить проект. Для этого нажмите на специальную кнопку или используйте стандартную комбинацию клавиш Ctrl + S .
Многие пользователи знакомы с SketchUp как с инструментом моделирования для домашнего использования, но функциональность программы гораздо шире, что позволяет использовать ее в качестве инструмента моделирования для подготовки к 3D-печати. SketchUp попал в наш список сегодня, потому что в него так легко импортировать готовые бесплатные модели для редактирования, а затем сохранить их в нужном формате. Давайте по очереди рассмотрим каждый аспект управления этим программным обеспечением.
Способ 3: SketchUp
Сначала мы рекомендуем вам ознакомиться с основным принципом взаимодействия с SketchUp, чтобы понять, как именно происходит добавление моделей и управление ими. Затем мы также оставим ссылку на учебники, если вы захотите изучить это решение более подробно.
Шаг 1: Первый запуск и работа с моделями
Как упоминалось ранее, разработчики SketchUp предоставляют множество различных руководств по использованию этого приложения, причем не только в текстовом формате, но и в видеороликах на YouTube. Вы можете найти их все на официальном сайте по ссылке ниже.
Не все пользователи хотят создавать свои собственные модели, чтобы потом отправить их на печать. В таких случаях можно загрузить готовый проект, отредактировать его, а затем экспортировать в подходящий формат. Для этого используется официальный ресурс от разработчиков SketchUp.
Шаг 2: Загрузка готовой модели
Наконец, вам нужно только экспортировать готовый проект, чтобы продолжить его печать на имеющемся устройстве. Вы уже знаете, в каком формате вам нужно сохранить файл, и это делается следующим образом.
Шаг 3: Экспорт готового проекта
Вы только что познакомились с тремя различными пакетами программного обеспечения для 3D-моделирования, которые помогут вам создать работу, которую вы хотите напечатать на 3D-принтере. Существуют и другие подобные решения, позволяющие сохранять файлы в формате STL или OBJ. Мы рекомендуем вам ознакомиться со списком этих решений, если по каким-то причинам вышеперечисленные решения вам не подходят.
Существуют также специальные сайты, которые позволяют создать 3D-модель, не скачивая приложение на компьютер, сохранить ее в нужном формате или сразу отправить на печать. Функциональность этих веб-сервисов намного меньше, чем у полноценного программного обеспечения, поэтому они подходят только для новичков. Давайте рассмотрим пример работы над таким сайтом.
Способ 4: Онлайн-сервисы
Мы не можем охватить все популярные сайты по 3D-моделированию, поэтому мы упомянули только один из лучших сайтов, оптимизированных для 3D-печати. Если вас заинтересовал один из них, просто просмотрите сайты в своем браузере, чтобы найти лучший для вас.
Это вся информация о создании модели для 3D-печати, которую мы хотели охватить в одном руководстве. Далее все, что вам нужно сделать, это загрузить файл объекта в программу подготовки задания, подключить принтер и начать печать.
Мы рады, что смогли помочь вам решить эту проблему.
Помимо этой статьи, на сайте есть еще 13 233 полезных руководства. Добавьте Lumpics.ru в закладки (CTRL+D) и вы обязательно найдете нас полезными.
Это тоже программа для начинающих, но в 3D Slash создание модели основано на другом принципе, чем в других процессорах. Это похоже на строительную игру, в которой вы собираете объекты из блоков или, наоборот, удаляете лишние части из объекта по тому же принципу. Для этого существуют различные инструменты — фрезы, сверла, молотки и т.д.
3D Slash
3D Slash работает по принципу строительства «блок за блоком».
Это позволяет создавать внутренние модели, которые можно легко раскрасить, придать форму и текстуру. Однако со сложными задачами, такими как моделирование, 3D Slash не справляется.
Еще одна функция программы — возможность создания 3D-логотипов или 3D-текста. Для этого существует очень простой инструмент: Вам нужно ввести желаемый логотип или текст, и программа преобразует их в 3D.
Приложение совершенно бесплатно и, что самое главное, поддерживает онлайн-версию браузера. Однако русский интерфейс недоступен.
Это бесплатное приложение Autodesk для настольных компьютеров и мобильных устройств, которое преобразует фотографии в 3D-модели. Вам потребуется несколько фотографий с разных ракурсов, прежде чем приложение сможет создать реальный 3D-объект. И чем больше, тем лучше. В идеале нужно еще изучить STL-редактор, чтобы «допилить» в 123D Catch, созданный из фотографий — в самой утилите такой возможности нет.
123D Catch
123D Catch создает 3D-модель из фотографий
Преимущества приложения: простой в освоении интерфейс, возможность использования программы на смартфоне или планшете, а также возможность обмена моделями по электронной почте или через социальные сети.
Конечно, о детализации готового объекта можно только мечтать, но для начинающих, которые хотят создать модель по образу и подобию объекта, это как раз то, что нужно.
И это программное обеспечение для всех, кто хочет научиться скульптуре. Это похоже на лепку предмета из глины, поэтому вы можете лепить фигурки, бюсты, модели роботов, животных, игрушечные фигурки и т.д.
Sculptris
Sculptris — бесплатное программное обеспечение для создания фигур и статуй.
Есть несколько вариантов кистей для редактирования поверхностей, и вы даже можете имитировать текстуру человеческой кожи, но общей функциональности не хватает. Sculptris интересен для начинающих, но для более широких возможностей компания Pixologic, разработавшая программу, рекомендует платный инструмент ZBrush.
DesignSpark предназначен как для энтузиастов, так и для профессионалов. Программа имеет удобный интерфейс и хорошую производительность, библиотека наполнена 3D-моделями промышленных предприятий, есть возможность создания каталогов материалов. 3D-модели из библиотеки можно смешивать с вашими собственными проектами. Функция перетаскивания позволяет создавать 3D-модели путем изменения плоских поверхностей. Дополнительные функции включают инструменты для электрического проектирования и проектирования печатных плат.
DesignSpark Mechanical
DesignSpark Mechanical подходит для пользователей с любым уровнем подготовки и предлагается бесплатно.
FreeCAD — это интеллектуальное программное обеспечение параметрического моделирования для создания моделей объектов любых размеров. Его параметрические инструменты делают его простым в использовании даже для новичков. FreeCAD предлагается бесплатно, чтобы пользователи имели немедленный доступ ко всем инструментам, включая моделирование роботов, архитектурные инструменты и CAM-модуль.
FreeCAD
Профессионалы, вероятно, выберут другие программы, но для изучения тонкостей 3D-моделирования и для хобби FreeCAD отлично подходит, особенно потому, что за него не нужно тянуть из кармана.
FreeCAD можно загрузить по этой ссылке.
OpenSCAD — это бесплатное программное обеспечение с множеством функций и уникальным способом создания моделей: этот редактор предназначен для разработчиков, так как модели создаются с помощью скриптов. Вместо традиционного интерактивного интерфейса пользователи пишут сценарии, описывающие параметры 3D-модели, а программа рисует результат. В OpenSCAD можно импортировать 2D-изображения и затем преобразовывать их в 3D-модели. В целом, это мощный, но очень специфический инструмент, который подходит не всем.
OpenSCAD
3DPrinterOS — это облачное программное обеспечение для управления 3D-принтером. Он сочетает в себе функции уничтожителя бумаги, сервера и процессора файлов STL. Программное обеспечение позволяет создавать очередь печати, управлять принтером и подключаемой системой на основе приложений анализа и извлечения данных STL, а также выполнять уничтожение файлов в облаке.
3DPinterOS
С бесплатным стартовым пакетом пользователи могут загружать и отправлять G-коды для печати, контролировать печать удаленно и получать поддержку на форуме единомышленников. За небольшую плату вы можете получить доступ к дополнительным функциям, таким как возможность совместной работы над проектом.
Это программное обеспечение является, по сути, универсальным средством для преобразования файлов печати в формат STL. Поэтому 3DPrinterOS хорошо подходит для малого бизнеса, образовательных учреждений, производства и дизайна.
Аббревиатура этого приложения «Keep It Simple Slicer» может запутать неопытных пользователей. Это довольно сложный инструмент для 3D-печати. Однако противоречивые отзывы пользователей говорят о том, что программа популярна и обладает достаточными возможностями для работы с 3D-принтером.
KISSlicer
Бесплатная версия программы подходит для большинства пользователей, работающих с одним экструдером. KISSlicer упрощает некоторые аспекты резки с помощью профилей для настройки параметров принтера и средств настройки для оптимизации материалов. Платная версия программы позволяет работать с принтерами с 2 экструдерами.
Хотя настройки приложения довольно сложны, это стоит усилий — шредер позволяет полностью контролировать весь процесс печати.
Это программное обеспечение предназначено для слайсеров с открытым исходным кодом. Главное отличие — это расширенные возможности, которые недоступны ни в одном другом приложении.
Slic3r
Хотя Slic3r почти никогда не выпускает обновлений для своего программного обеспечения, оно является основой для многих других программ с открытым исходным кодом. Например, многие программы используют сотовое 3D-заполнение пустот, что является особой заслугой разработчиков Slic3r.
В 2018 году была выпущена новая версия программы с новыми встроенными функциями. Эта версия предлагает, например, новые шаблоны заливки, экспериментальную поддержку SLA и DLP принтеров, формат 3MF и печать через USB.
На сайте программы есть подробное руководство, в котором представлен обзор всех функций Slic3r. Большим преимуществом программного обеспечения является прямая интеграция с OctoPrint для печати в один клик.
Среди множества программ для 3D-печати есть несколько, с помощью которых можно бесплатно создать высококачественную модель. Дополнительные дополнения для каждой программы можно найти на официальных сайтах, а также у независимых разработчиков.
Топ-10 лучших бесплатных программ моделирования для 3D-печати
Программа ориентирована на изучение механических, электрических и схемных планов, а также на создание печатных плат. Он также подходит для архитектурного дизайна и проектирования.
DesignSpark Mechanical
Преимущества программного обеспечения:
Бесплатно,
- Бесплатно,
- Существуют официальные обучающие видеоролики от производителя,
- Библиотека сборных моделей доступна бесплатно,
- Загрузка файла STL.
- Недостатки:
Для новичков освоение программы займет много времени,
- Прямое моделирование — вы не можете вернуться на несколько шагов назад и отредактировать модель,
- некоторые основные инструменты моделирования,
- нет текстовых функций.
- Эта программа наиболее известна архитекторам, но также использовалась для создания 3D-моделей Земли. Он проще в использовании и лучше подходит для примитивных моделей для личного пользования. Существует два лицензионных пакета для профессионального и личного использования, причем стоимость профессионального пакета не превышает 2 000 долларов, что говорит об удобстве использования для профессионалов.
SketchUp
Преимущества:
Наличие бесплатного пакета для некоммерческого использования,
- простой интерфейс,
- Низкие требования к аппаратному обеспечению,
- Имеется каталог бесплатных моделей.
- Недостатки:
Для новичков освоение программы займет много времени,
- не позволяет открывать модели в более ранних версиях программы,
- Пользователи иногда сообщают о некорректной работе программы в бесплатной версии,
- В программе отсутствует окно для версий операционной системы Linux.
- Предупреждение. Различные лицензии предлагаются на официальном сайте за дополнительную плату.
Продукт компании Pixologic, производителя программного обеспечения для органического моделирования и скульптуры. Поскольку аналоговое программное обеспечение довольно дорого, Sculptris является хорошей заменой. Из него можно лепить фигурки, животных и даже роботов.
Sculptris
Преимущества:
Наличие бесплатного пакета для некоммерческого использования,
- простота в использовании,
- […]
- […]
- […]
- […]
Для новичков освоение программы займет много времени,
- […]
- […]
- […]
