Печать шедевра. Часть первая Подготовка к печати

На просторах интернета, посвященных 3D моделированию, публикации моделей для изготовлении на 3D принтерах, невероятное количество удивительных, уникальных и любопытных проектов. По крайней мере я, регулярно просматриваю любимые сайты и рассматриваю всевозможные печатные модели, подсматривая, ну что греха таить, интересные идеи, технические и дизайнерские решения. Некоторые, по моему мнению - шедевры, я почти их всегда повторяю либо в оригинальном исполнении, либо с небольшими доработками ( посмотреть можно здесь ). Однако, при при подготовке модели к печати могут возникать некоторые затруднения, которые не позволят легко повторить , желаемый проект, и вот в чем дело.

Мне очень понравилась модель 3D PrintedNumechron Clock , но при рассмотрении деталей стало ясно, что такую деталь ABS-оммне не распечатать, она обязательно деформируется и ее 'оторвет от стола' во время печати. Да и другие детали проекта в общем то не лучше.

Так вот, в этой статье я хотел поделиться технологией, которая позволяет корректировать модели в формате STL для подготовки их к печати.

Суть технологии заключается в включении в модель некоторых конструктивных элементов, увеличивающих площадь контакта модели со столом принтера или ( и ) создание вокруг модели печатной 'локальной термокамеры', существенно снижая вероятность отслоения деталей от стола принтера или деформации ( расслоения) во время печати их на 3D принтере. Добавляемые конструктивные элементы несложно удаляются после окончания печати модели.

Увеличение площади контакта модели со столом принтера за счет добавления к модели контактных площадок - далее 'пятаков', широко известный прием, который обычно включается в состав модели при ее проектировании. Выглядит он примерно так В дальнейшем эти 'пятаки' отделяются от модели.

'Локальная термокамера ' выглядит так Это печатаемый вместе деталью периметр вокруг детали, на расстоянии от нее ~2-3 мм, тощиной в 3-4 диаметра сопла. Хорошая статья была опубликована на эту тему коллегой Алексеем, ака AKDZG, здесь. В стать описан принцип действия такой камеры, и показан пример ее проектирования.

И так, как добавить 'пятаки' в модель.

Для этого я использую две программы:

- Netfabb Basic, у меня версия 5.2;

- OpenScad , у меня версия 2015.03-02;

С помощью Netfabb Basic я обычно проверяю и если необходимо 'лечу' модели, кроме того с помощью Netfabb Basic очень удобно проводить измерения на моделях.

OpenScad, очень простая и достаточно внятно работающая программа с STL моделями. Для ее изучения достаточно 1-2 часов, если прочитать документацию и прочитать здесь .

Примечание :

OpenScad 'не любит' файлов и директорий с кириллицей, поэтому рекомендую работать с файлами с флешки или SD карточки используя в названии файлов и директорий только 'латиницу'.

Файл с моделью 'V0038-007' записан у меня на SD карточке .Открываем файл для редактированияИ получаем вот такую картинкуНажимаем Модель - Предпросмотр или F5

Замечательно, теперь с помощью мышки или навигационных кнопок можно рассмотреть полностью конструкцию детали.

Изменим текст программы. Определим импортируемое изображение как некий объект с названием 'test'

module test () {

import (G:/V0038-007.STL');

}

test ();

далее F5 и получаем то же самое изображение

Построим 'пятачек' со следующими размерами:

- диаметр 20 мм. Диаметр выбирается по 'вкусу', в зависимости от печатаемой детали.

- высота(толщина) 0,6 мм. Толщину следует выбирать кратной толщине слоя при печати. Например при толщине слоя 0.2 мм, примем три слоя, то есть 0,6 мм

module test () {

import (G:/V0038-007.STL');

}

test ();

cylinder (h = 0.6, d = 20, center = false);

F5 , получаемТеперь напишем код, для перемещения 'пятачка ' в любую точку чертежа. Дополнительно раскрасим наш 'пятак' в красный цвет..

module test () {

import (G:/V0038-007.STL');

}

test ();

module cy_r (x,y,z) {

translate ([x,y,z]) {

color ('red')

cylinder (h = 0.6, d = 20, center = false);

}

}

cy_r (40,0,0);



Модуль cy_r (x,y,z) описывает объект - цилиндр с диаметром 20 мм, высотой 0.6 мм красного цвета, который можно установить в произвольную точку чертежа с координатами x,y,z

cy_r (58,0,0); - установить 'пятак' в координату х=58, y = 0, z=0. Посмотрим, что получилось - F5Ну вот куда то установили. Точное положение можно рассчитать используя правила геометрии на бумажке, можно методом 'тыка', последовательно изменяя координаты, устанавливать 'пятак' в нужную Вам точку - изменили размер( ы) -F5- оценили результат - изменили - F5....

Все получилось. Теперь необходимо определить количество 'пятаков и места их расположения. Например, я установлю по 'пятаку' в четырех местах симметрично.

module test () {

import (G:/V0038-007.STL');

}

test ();

module cy_r (x,y,z) {

translate ([x,y,z]) {

color ('red')

cylinder (h = 0.6, d = 20, center = false);

}

}

cy_r (58,-5,0);

cy_r (121,58,0);

cy_r (58,123,0);

cy_r (-5,58,0);

Выбираем Модель - Рендеринг или F6, немного подождем ...и.Теперь все готово, сохраняем Файл - Экспортировать - Экспортировать в STL ...

Еще раз хотел бы предупредить, что OpenScad не любит директорий и файлов с именами на кириллице.Все, теперь печать с 'широкой' каймойКак видите в оригинале я не пожалел пятаков. деталь распечаталась удовлетворительно.

Режимы печати:

материал - ABS Bestfilament белый 1.75;

температура стола - 105 град.С;

температура сопла - 235 град.С;

диаметр сопла - 0.35;

толщина слоя - 0.2;

заполнение - 25%;

без обдува;

стол - зеркало 4 мм;

лак для волос DELIGHT;

Результаты печати:Все очень неплохо.

Технология изготовления 'локальной термокамеры', аналогична уже рассмотренной:Я добавил несколько строк

module test () {

import (G:/V0038-007.STL');

}

test ();

module cy_r (x,y,z) {

translate ([x,y,z]) {

color ('red')

cylinder (h = 0.6, d = 20, center = false);

}

}



module cy_r_1 (x,y,z,dd,hh) {

translate ([x,y,z]) {

$fn = 500;

color ('blue')

cylinder (h = hh, d = dd, center = false);

}

}

cy_r (58,-5,0);

cy_r (121,58,0);

cy_r (58,123,0);

cy_r (-5,58,0);

difference () {

cy_r_1(58,58,0,130,48);

cy_r_1(58,58,-1,128,50);

}

В модуле module cy_r_1 (x,y,z,dd,hh) создается цилиндр в произвольных координатах x,y,z с диаметром dd и высотой hh.

Вызов cy_r_1(58,58,0,130,48); создает цилиндр с диаметром 130мм, высотой 48мм, цилиндр устанавливается в координатах :

х =58

у=58

z=0

Вызов cy_r_1(58,58,-1,128,50); создает аналогичный цилиндр, но с меньшим диаметром, равным 128 мм и большей высотой. Этот цилиндр находится в тех же координатах , но приопущен на один миллиметр. С помощью оператора difference () осуществляется булева разность, т.е из большего вычитается меньший и получается полый цилиндр с тонкой стенкой,

Обращаю Ваше внимание, что верхние и нижние и нижние плоскости цилиндров не совпадают. У вычитаемого цилиндра верхняя плоскость должна быть всегда выше, а нижняя всегда ниже. Это связано с тем что булева операция 1 -1 =0, не всегда ноль, и при рендеринге могут появляться тонике поверхности на верхней и нижней гранях.

Пример:поэтому, 1 - 1.1 = 0 гарантировано.

Как видите все очень просто. Модуль с 'пятаком' и 'полым ' цилиндром можно создать один раз и многократно использовать с различными параметрами в других проектах..

В следующей статье я покажу как можно изменять конструкцию модели, используя такую же технологию.

Статья относится 'Мой 3D-принтер', номинации 'Творческий рассказ про применение FDM-принтера'

Удачи Maccabeus