Особенности разработки моделей для 3D печати - отверстия и фаски

Это второй пост про особенности создания моделей для 3D печати. Первый пост про точные размеры здесь.

Фаски и ребра жесткости

Самый простой способ усиления части детали - фаска.

Рассмотрим деталь без фаски.Обратите внимание на первый слой перехода части детали в другую - слайсер показывает, что кроме обычного периметра и заливки там больше ничего нет. Такую часть детали гораздо легче отломать при боковой нагрузке - она ничем не укреплена.

Та же деталь, но с фаской.В слайсере видно внешний периметр, внутреннее заполнение и заполнение между границей внутреннего заполнения и внешним периметром (желтым цветом). Теперь этот выступ способен выдержать боковые нагрузки побольше.

Внутренняя фаска сделает отверстие не только более привлекательным и удобным, но и укрепит его край.Видим все то же дополнительное заполнение (желтым).

И классический пример ребер жесткости, которые подходят для многих случаев.Тут без комментариев. Таким образом можно укреплять любые выступающие части, стенки, крепления. Понятно, что на секунд 10-20 дольше создается, чем фаска, но оно того стоит. А в комбинации с фаской еще крепче.

Отверстия для креплений

Как правильно смоделировать отверстия для крепления. Под креплением понимаем любой вид крепежа: саморез, винт, стяжка. Не забываем, что по оси Z при печати на FDM принтере сцепление между слоями меньше, чем по другим осям. Также не забываем, что напечатанная деталь слабее, чем отлитая, следовательно стандартные правила разработки/моделирования не подходят для 3D печати.

При моделировании отверстий под крепления применяются два способа: внутреннее укрепление структуры и создание внешних структур, которые принимают на себя деформацию, вызванную ввинчиванием крепежа.

Внутреннее укрепление структуры. При создании отверстия под саморез, винт или стяжку, делаем концентрический (круговой) массив мелких отверстий вокруг основного отверстия. Расстояние от основного отверстия до вспомогательных должно быть равно 1-2 (от одинарной до двойной) толщине периметра. Но с расстоянием можно поэкспериментировать - результат проверить в слайсере.

Смотрите на картинки.На скриншоте со слайсера (Cura не совсем корректно показала, но думаю понятно) видно структуру, которая получится при печати отверстия. Такое отверстие не развалится при использовании самореза, винта или стяжки. Также такая структура крепче держится за нижнее/верхнее внешнее заполнение, за счет своей большей площади. И за внутреннее заполнение, само собой.

И самый простой способ для винтов и саморезов - использование внешней структуры в отверстии. Зазовем ее 'шипами'. Создаем отверстие под полный диаметр самореза, затем в отверстии создаем выступы на глубину резьбы.При ввинчивании самореза/винта шипы примут на себя деформацию от резьбы, не позволяя разрывать слои детали.

На сегодня все, если у вас есть свои секреты при разработке моделей для 3D печати - делитесь в комментариях.