Митрофанова, Т. В. О моделировании объектов для 3D-принтера / Т. В. Митрофанова, Т. Н. Копышева, С. С. Сорокин. — Текст : непосредственный // Образование: прошлое, настоящее и будущее : материалы II Междунар. науч. конф. (г. Краснодар, февраль 2017 г.). — Краснодар : Новация, 2017. — С. 105-109. — URL: https://moluch.ru/conf/ped/archive/211/11729/ (дата обращения: 08.06.2023).
3D-печать — один из главных образовательных трендов последних лет. Школы и университеты в России и по всему миру отчетливо понимают, что без использования 3D-принтеров сегодня нельзя обеспечить школьникам и студентам по-настоящему всестороннюю подготовку. 3D-печать значительно увеличивает интерес к процессу обучения, так как дает возможность школьникам почувствовать себя настоящими новаторами. Создав на компьютере модель, ученик уже через несколько часов сможет держать ее в руках — это прекрасная мотивация создавать новое. В работе приведен пример создания 3D-модели свистка в программе 123D Design для последующей печати на 3D-принтере.
ВЫБИРАЕМ ПРОГРАММУ ДЛЯ 3D МОДЕЛИРОВАНИЯ ЧАСТЬ 1 | АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ | 3D ПЕЧАТЬ
Ключевые слова: 3D-печать, 123D Design, модель, ученик, 3D-моделирование
3D-печать является быстро развивающейся областью и растет с каждым днем, так как все больше людей получают доступ к 3D-принтерам. 3D-печать может быть использована для создания прототипов, создания запасных частей, для печати протезов и медицинских имплантатов.
В школах также можно найти много преимуществ использования 3D-печати, например, внедрение современных технологий в процесс образования, повышения мотивации к обучению у школьников. Важно, чтобы школы обучали учеников работать с технологиями современного производства.
Основы 3D-моделирование с помощью таких программ, как 123D Design, можно применять в начальной и средней школе, обеспечивая подход к цифровому моделированию по принципу «что вы видите, что вы получите». Моделируемые объекты выстраиваются на основе чертежей, рисунков, подробных описаний и другой информации. С помощью трехмерной графики можно разработать визуальный объемный образ желаемого объекта: создать как точную копию конкретного предмета, так и разработать новый, ещё не существующий объект.
Когда дело доходит до моделирования 3D-файлов для принтера, наиболее часто принятый формат представляет собой файл STL, который представляет сетку из треугольников. После того, как Вы создали 3D-объект, он отправляется на 3D-принтер. Большинство 3D-принтеров имеют программное обеспечение, которое позволяет конвертировать STL в слои, которые будут печататься принтером и команды для 3D-принтера.
Приведем пример задания моделирования свистка для печати на 3D-принтере. Для начала необходимо создать основную форму. В программе 123D Design чертим эскиз (рис. 1) с помощью команд группы «Sketch»: Circle с диаметром, равным 25 мм и Rectangle со сторонами 6 мм и 22 мм, применяем операцию Trim для удаления линий.
3D Принтеры зачем нужны и как на них зарабатывать
Рис. 1. Эскиз свистка
Полученный эскиз с использованием операции Extrude выдавливаем на 10 мм. Затем применяем команду Shell с толщиной оболочки, равной 2 мм, для верхней грани полученного объекта. Для того, чтобы создать открытый конец свистка также применяется операция Shell с толщиной оболочки, равной 2 мм. Получим половину свистка (рис. 2).
Рис. 2. Половина свистка
Далее необходимо создать отверстие для свистка. Чертим с помощью команды Rectangle прямоугольник со сторонами 12 мм и 3 мм (рис. 3). Применим к нему операцию Extrude с глубиной выдавливания, равной -8,5 мм.
Рис. 3. Создание прямоугольника
Для внутреннего ребра полученного отверстия с помощью контекстного меню вызваем команду Tweak для создания среза (рис. 4).
Рис. 4. Применение команды Tweak
Следующий шаг — это скругление ребер. Скруглим ребра, указанные на рисунке 5, с помощью команды Fillet на 3 мм.
Рис. 5. Скругление ребер
Скруглим ребра у открытого конца на 0,5 мм (рис. 6)
Рис. 6. Скругление ребер открытого конца
Добавим сферу радиусом 7 мм с толщиной стенки равной 0,1 мм (рис. 7). Далее подвинем ее на 0,1 мм вниз, таким образом, она будет соединена с остальной частью объекта только в точке, это довольно легко лопнуть с помощью пинцета или других небольших инструментов.
Рис. 7. Создание сферы
Получили готовую половину свистка. Выделяем заготовку (кроме сферы) и применяем команду Mirror из группы «Pattern» (рис. 8). Получили готовый свисток.
Рис. 8. Применение команды Mirror
Для того, чтобы напечатать его на 3D-принтере необходимо сохранить его в формате stl (Export -> STL) c отличным качестовом печати (Fine).
Загружаем файл в формате STL в специальное программное обеспечение 3D-принтера. В нашем случае Repetier-Host, программную оболочку по подготовке 3D-модели к печати. Cлайсеры — программы по «нарезке» моделей, могут быть использованы в данной программе разные. В том числе и Cura. Чтобы подготовить модель к печати, мы нажимаем «Слайсинг». Время печати данной модели приблизительно 28 мин (рис.
9).
Рис. 9. Подготовленная к печати модель в программе Repetier-Host
После того, как завершится печать, получаем готовую модель, у которой необходимо разбить сферу с помощью пинцета или других инструментов.
У напечатанной модели обучающиеся могут выявить скрытые дефекты, оценить, проверить функциональность.
- Официальный сайт компании Autodesk [Электронный ресурс] URL: http://www.123Dapp.com/design.
- Поможем новичкам: Repetier-Host — первые шаги. Часть 1 [Электронный ресурс] URL: http://3Dtoday.ru/blogs/3Dtool/help-a-lot-of-beginners-repetierhost-first-steps-part-1/
Основные термины (генерируются автоматически): STL, скругление ребер, команда, модель, открытый конец, печать, половина свистка, помощь команды, помощь пинцета, толщина оболочки.
Ключевые слова
модель, ученик, 3D-печать, 3D-моделирование, Дизайн 123D, 123D Design
Похожие статьи
Исследование работы и области применения 3D принтера
Уже в первой половине года были произведены тестирования и анонсы будущего развития. На первый взгляд устройство предстает перед
Постепенно увеличивается размер деталей, а также расширяется выбор материалов для печати. В создании моделей с помощью 3D.
Перспективы использования технологий 3D печати
Технология получила название «стереолитографии» (STL).
Стоимость составляет 140000 т.р. С помощью Desktop Factory нельзя напечатать модели с толщиной стенки менее 1 мм — это “чисто дизайнерский” принтер.
Создание динамических изображений при помощи программы.
По команде Контур фигуры выбирается цвет и толщина линии. Направление движения прямой линии можно показать по стрелке из окна строка Окно настройки анимации с помощью
Например, через ребро f пирамиды проведём прямую, параллельную отрезку, а(о) с(о).
Применение Wolfram Mathematica для анализа работы модели.
— элементы множества представляют ребра графа, помеченные непустыми подмножествами из множества прав доступа R.
В процессе использования реализации модели всегда можно просмотреть текущее состояние системы. Это делается с помощью команды CurrentState.
Применение 3D-технологий в биопринтинге миокарда сердца
Предложен метод, с помощью которого будут получены составные элементы для печати
Принтеры есть далеко не везде, модели для печати разрабатываются большой командой
Чтобы сделать модель листа Мёбиуса, надо взять бумажную полоску и соединить её концы.
Исследование свойств поверхностей вращения с использованием.
Приводятся методики разработки 3D моделей поверхностей и реальных сооружений в САПР «Компас», а также натурных моделей с помощью 3D-печати.
Система имеет простой интерфейс, эффективный и удобный набор управляющих команд, большой список библиотек.
Речевые технологии — следующий уровень сервиса
Голосовое управление — это способ взаимодействия с устройствами при помощи голоса. Считается, что это следующая стадия управления техникой, после сенсорного ввода
На этом этапе процессор, встроенный в используемое устройство, обрабатывает полученную команду.
3D принтер — технология будущего | Статья в журнале.
Затем, с помощью специального программного продукта разбивает просканированный объект на слои и происходит генерация набора команд, которая определит последовательность, в которой будут наноситься слои материала при печати.
Моделирование процессов литья под давлением
Толщина ребер жесткости всегда является частью толщины стенки S. Ее
В данном случае, улучшить качество детали удалось с помощью изменения конструкции.
. исследований (анализ способов построения и использования моделей, определение необходимых.
- Как издать спецвыпуск?
- Правила оформления статей
- Оплата и скидки
Источник: moluch.ru
Полная подготовка 3Д модели к печати
Не каждую модель можно распечатать в том виде, в котором она есть. И почти каждую приходится подготавливать к 3D печати.
Первое на а что нужно обратить внимание — это сетка. Важно чтобы детали не пересекались между собой. Если модели будут пересекаться то возникнут проблемы ходе печати. Исправить ошибки в пересечение моделей можно вручную либо через сторонние интернет-сервисы.
Физические ограничения для 3Д печати
Для того чтобы узнать можно ли распечатать вашу модель 100 и толщиной стенки которую вы задумали, необходимо узнать толщину сопла 3D принтера на котором будет печататься ваши модель. Данную информацию нужно уточнить у компании которая будет печатать вашу модель.
Также стоит обратить внимание на геометрию вашего изделия. Если ваш объект имеет много нависающих элементов то они потребуют поддерживающая конструкции. Это скажется на стоимости материала при печати вашей модели. Однако вы можете печатать стенки без поддержки если угол наклона не превышает 70 градусов.
Точность печати ваши 3D модели зависит от механики принтера. Средняя точность по оси XY составляет примерно 0.3 мм для простых, домашних принтеров. Точность принтера по оси Z определяется высотой слоя. Данная величина колеблется от 0.1 до 0.4. Не стоит забывать про усадку материала которая может изменить геометрию объекта.
И самое важное почти все 3D принтеры работают с форматом файла stl. Для того чтобы перевести Ваш файл в формат stl, вы можете воспользоваться интернет конвертерами или встроенными способами экспорта в 3D редакторе в котором происходило моделирование.
Что за формат такой – STL?
STL — формат файла, широко используемый для хранения трёхмерных моделей объектов для использования в аддитивных технологиях. Информация об объекте хранится как список треугольных граней, которые описывают его поверхность, и их нормалей. STL-файл может быть текстовым (ASCII) или двоичным. Свое название получил от сокращения термина «Stereolithography», поскольку изначально применялся именно в этой технологии трехмерной печати.
Недостатки формата
- Небольшая точность;
- Большой размер файла для сложных моделей.
Как конвертировать свою модель в STL?
Специфика конвертации того или иного формата в STL – тема для отдельных статей. Вариантов множество и инструкций тоже. Сама суть конвертации состоит в том, чтобы модель получила возможность быть реально напечатанной. В основном список действий таков:
- Избавление от всех ошибок самой модели (запавшие грани, неверная сетка модели);
- Добавление полых областей для экономии материала и удешевления стоимости;
- Устранение разрывов в модели (Прим. две висящие в воздухе детали не могут быть распечатаны без опор);
- И учёт под конкретный материал печати;
Учитываем постобработку и мелкие детали
Постобработка детали также требует внимания потому как она может ухудшить детализацию мелких деталей.
При моделировании следует избегать узких мест куда невозможно будет пробраться шкуркой или микродрелью. В противном случае придется использовать раствор который может лишить модель прочих деталей. Также подготавливая модели к печати следует заранее узнать максимально допустимые размеры печати. В случае если ваш 3D принтер не может распечатать модель целиком вы можете распечатать и частями а затем склеить или иным способом объединить.
Источник: 3d-print21.ru
Можно ли в KOMPAS 3D Home создать модель для печати на 3D принтере?
Можно и создать и распечатать,начиная с версии v.16 KOMPAS 3D HOME. Большинство 3D принтеров используют сейчас форматы .stl и формат igs (iges), поэтому надо сохранять именно в них, по умолчанию компас сохраняет в .M3D формате.
Для того, чтобы сохранить его в этом формате нужно открыть: файл — сохранить как — тип файла.
Так же при сохранение в .stl не забудьте заполнить это диалоговое окно, от точности параметров, очень будет зависеть точность формы вашей детали:
Для примера точности, оставлю тут картинку как влияет максимальное линейное отклонение на форму сферы, подробнее об остальных вы можете почитать параметры экспорта в .stl в компасе на официальном сайте.
Собственно, я сам смоделировал распечатал вот такие детали: 2 фото модель и 2 то что получилось.
Источник: www.bolshoyvopros.ru