3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio


3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: būti

3D spausdinimas leidžia bet kuriam privačiam vartotojui palyginti nebrangiai gaminti savo sudėtingų formų modelius, kurie būtų galimi tik pramoniniu būdu su brangiomis CNC mašinomis arba sudėtingu rankiniu darbu. Tai žymiai plečia galimybes...

Planuojamas projektas, kurio trūksta specialių dalių! Mylimas vaikų žaislas nebeveikia, nes plastikinė dalis sulaužyta!

Jokių problemų - gali būti ir 3D spausdintuvas Gaminti plastikines dalis sau mažiausioje erdvėje, Niekas neturi jaudintis dėl sudėtingos technologijos. Tai ne vaiko vaidmuo, bet su tam tikra technine patirtimi ir noru spręsti šį klausimą yra įmanoma visiems.

Svarbios yra pagrindinės grafikos programų žinios. Jie padeda greitai rasti modeliavimo programinę įrangą.

Kiek yra 3D spausdintuvas?

Prieš skiriant save hobiui, kyla klausimas: Ar galiu sau tai leisti ir ar ji mokės už save? Abiem klausimais šiuo atveju sunku atsakyti. 3D spausdinimui reikalingas tam tikras techninis diegimas, kurio nėra. Tačiau pirmasis įrašas yra skirtas visiems. Paprasti 3D spausdintuvai jau yra prieinami mažiau nei 200 €, tačiau nėra viršutinių ribų. Gerai ir lengvai naudojami prietaisai yra šiek tiek mažiau nei 1000 eurų. Nesvarbu, ar investicija yra verta, kaip ir bet kokiam pomėgiui, priklauso nuo jūsų pačių interesų ir tolesnių išmokų.

Nedelsiant investuoti į brangų įrenginį būtų neteisingas būdas. Net modelis „railroader“ neperka brangiausių įrenginių, bet pradeda mažai, didina jo susidomėjimą arba atmeta hobį. 3D spausdintuvas už 1000 eurų būtų labai brangi pameistrystė. Tačiau apie 200–250 € galima įvesti 3D spausdinimą ir sukuria pagrindą daugeliui spausdinimo užduočių. Jei hobis yra intensyviai naudojamas, vėliau galite kreiptis į didesnius įrenginius.

3D spausdintuvai naudoja CNC technologiją

CNC reiškia kompiuterizuotą skaitmeninį valdymą arba vokiečių kompiuterinį valdymą. Ką skamba sudėtinga, galima trumpai apibendrinti. Kompiuteris nurodo mašininiam įrankiui kreiptis į tam tikrą tašką su savo įrankiu. Tokiu būdu daugelis iš eilės komandų sukuria išsamią programą, pagal kurią staklės gali pagaminti visą ruošinį. Nereikia prasiskverbti į objektą 3D spausdinimui ar tik tam tikru mastu. Tačiau tai padeda suprasti, kaip ji veikia, ir prireikus įsikišti į programą. Tai gali būti naudinga, jei norite įdėti spalvų keitimo stabdį.

3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: modelio

Apdorojimas yra užprogramuotas naudojant koordinačių sistemą.

CNC valdymo pagrindas yra vadinamosiose G-komandose ir koordinačių sistemoje, turinčioje mažiausiai 2 ašis. 3D spausdintuvas naudoja, kaip rodo pavadinimas, 3 ašis. Paprasčiausias funkcijos paaiškinimas bus paprastas dviejų ašių pavyzdys.

Rodomas ruošinys yra koordinačių sistemos pradžioje ir prasideda taške X0 Y0. Jis yra 7 cm ilgio išilgai X ašies, apačioje dešinėje pasiekia X7 tašką ir išlieka 0 taške Y, todėl padėtis X7 Y0 ​​(1 punktas). Kitas taškas perkelia 4 cm į Y ašį, bet lieka X7. Pasiekiama X7 Y4 padėtis (2 punktas). Vėlesnio pasvirimo metu X ir Y reikšmės pasikeičia į padėtį X5 Y6 (3 punktas). Atgal į X ašies kilmę (4 punktas) ir kelią į X0 dalį uždaro dalis.

Čia aprašyta tik kontūra, kuri paliktų 3D spausdintuvą vienoje pamainoje. Padaryti jo struktūrą, spausdinimo galvutė taip pat turi eiti aukštyn, kuri apibūdina trečiąją ašį. Koordinatės būtų 5 cm aukštyje, apatiniame krašte X0 Y0 Z0, o viršutiniame krašte - koordinačių pradžioje X0 Y0 Z5.

Pozicijos derinamos koordinačių sistemoje su G komandų programa. Jie susideda iš greito važiavimo be apdirbimo G0, tiekimo su apdirbimo G1 ir kitų komandų, apibūdinančių kontūrus ir nustatančias mašinos vertes. Vis dėlto pakanka suprasti paprastas judėjimo komandas. Remiantis šiuo pavyzdžiu, atsiras ši trumpoji programa.

3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: gali

Spausdintuvo judėjimo takai gali būti gerai atpažįstami.
  • G0 X0 Y0 Z0 (artėjimo tūpti pradžios taškas sparčiuoju keliu)
  • G1 X7 (įvedamas į 1 punktą)
  • G1 Y4 (įvedamas į 2 punktą)
  • G1 X6 Y5 (tiekiant į 3 punktą)
  • G1 X0 (įvedamas į 4 punktą)
  • G1 Y0 (pašarų į pradinį tašką)
  • G0 Z10 (greitas, 10 cm nuo paviršiaus)

Kad 3D spausdintuvas galėtų sukurti kūną, po kiekvienos kontūro suapvalinimo programa turi kartoti save ir vėl ir padidinti aukštį pagal užsakymo sluoksnio storį.

Tai jau lemia šį paprastą kontūrą labai ilga programa, kuri gali apimti kelis šimtus eilučių. Sudėtingesnėms dalims programa atitinkamai didėja ir sunku sekti. Todėl programinė įranga perima kūrinį ir nebūtina sukurti kiekvienos eilutės. Tačiau neteisinga žinoti, kas vyksta programoje.

Žingsniniai varikliai ir ašių pavara

Kaip aprašyta aukščiau, tinka Norėdami pradėti, rinkinys, kuriame varikliai ir pavaros yra sumontuotos ranka, Taip jie susipažįsta su jų funkcija ir darbo būdu.

3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: spausdinimas

Pakopinis variklis, skirtas ašies judėjimui valdyti

Spausdinimo galvutė turi būti Per tris ašis pereikite prie spausdinimo modelio galite. Įprasto nustatymo metu per stalą yra judėjimas (X ašis) ir dvi spausdinimo galvutės ašys (Y ir Z ašys). Judėjimas gali vykti įvairiomis formomis, tačiau visada reikia vadinamojo žingsnio variklio. Skirtingai nuo paprastų variklių, išoriniame žiede jie turi daug porų ritinių, kurie vienas po kito įsijungia, žingsnį pasukdami variklį. Taip pat galima įjungti tik kitą ritės porą, kai variklis sukasi iš anksto nustatytu kampu ir išlieka šioje padėtyje.

Kuo daugiau ritinių porų yra žingsninis variklis, tuo mažesnis žingsnio kampas. Ši žingsnio funkcija leidžia kontroliuoti tikslią pavaros padėtį be matavimo ar bandymo sukimosi judesiu. Tačiau, jei variklis sukasi, kuris gali įvykti dėl perkrovos, jis nebegali patikrinti jo padėties ar apsisukimų skaičiaus. Ši situacija vadinama žingsnio praradimu. Tokiu atveju stalas arba spausdinimo galvutė turi pereiti prie nulinio taško, kuris nustatomas ribinių jungiklių pagalba. Šiuo metu važiavimo kelias nustatomas į nulį ir žingsnio variklis vėl pradeda skaičiuoti savo apsisukimus ir tokiu būdu lemia nuvažiuotą kelią.

3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: gali

Trapecinis velenas ir veleno veržlė

Taigi žingsnis variklis perkelkite stalą arba spausdinimo galvutę gali, variklio sukimosi judesį reikia paversti tiesiniu judėjimu. Tai galima padaryti kirmino pavara, stovo įrankiu ir laiko juosta ar pan.

Saugiausias variantas pavara naudojant varžtą kaip jis naudojamas didelėse CNC mašinose. Variklis sukasi srieginį veleną, ant kurio yra sujungimo sriegis (veržlė), kuri juda ant veleno ir todėl yra perstumta. Tačiau rutulinio varžto veržlė neturi paprasto sriegio, bet daugybė rutulių, kurie yra nukreipiami į sriegį ir gali būti tiksliai pritaikyti prie veleno. Tai sukelia judėjimo be sukimosi judėjimą be trinties ir todėl (beveik) be nusidėvėjimo. Tačiau šis rutulinis sraigtas yra labai sudėtingas ir todėl dažniau naudojamas 3D spausdintuve.

3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: spausdinimas

Judėjimo konferencija dantyta juosta

Pigesni Trapeciniai srieginiai velenai su žalvariniais sriegiais. Jie puikiai tinka, bet gali dėvėti ir žaisti, todėl atsiranda vadinamoji „grįžimo klaida“.

Labai paprasta perduoti judesį naudojant dantį diržą. Tai sėdi ant variklio pusės tam tikra pavara, kuri gerai prisitaiko prie paskirstymo diržo. Jei variklis sukasi, dantyta juosta yra perkeliama tiksliai ir atgal, o stalą arba spausdinimo galvutę traukia į norimą padėtį. Tokio tipo pavara yra lengva įdiegti, pigiai ir labai nedidelė. Tačiau, norint išvengti pertrūkio per diržą, svarbu teisingai įtempti diržą.

Atrama: jei tai yra pavara (nesvarbu, kokia forma), tai yra su sukimosi judesiu viena kryptimi įtampa ir veikia tiksliai. Tačiau, jei variklio sukimas pasukamas, variklis pirmiausia turi subalansuoti tarpą prieš įtempimą tarp transmisijos dalių ir vienos dalies judėjimo kitą. Per šį laiką, nors vyksta variklio sukimasis judėjimas, tačiau judėjimas perduodamas tik vėluojant, o tarp variklio apsisukimų ir faktinio stalo judėjimo yra klaida. Kadangi ši klaida įvyksta kiekvieną kartą, kai sukimasis pasukamas, tai vadinama apsisukimo klaida.

Svarbūs 3D spausdinimo techniniai terminai

3D spausdinimo principas nėra sunku, bet norint naudotis pagalba tinkle, svarbu žinoti keletą techninių terminų.

siūlasTai reiškia „plastikinę vielą“ perdirbimui. Šiam tikslui gali būti naudojamos įvairios medžiagos.
ekstruderiuRodo spausdinimo galvutę, kuri šildo ir apdoroja apdorojimo medžiagą. Taip pat yra ekstruderių, kurie gali tvarkyti dvi ar daugiau spalvų.
šildytuvas lovaDaugelis spausdinimo paviršių gali būti šildomi, todėl spausdinimo objektas yra tolygiai šiltas ir neleidžia susisukti dėl netolygaus aušinimo.
Pjaustymas arba pjaustymasPjaustymas reiškia „pjaustymą“. Būtent tai veikia programa „Slicer“, kuri suskaido 3D objektą į sluoksnius, kad galėtų juos spausdinti.
Atraminė arba atraminė medžiaga3D spausdintuvas sukuria objektą iš apačios į viršų ir negali spausdinti ore. Taigi V gali būti atspausdintas, bet skersinis ne H. Todėl sukurta plona atraminė medžiaga, kuri spausdinimo metu stabilizuoja skersinį ir gali būti pašalinta vėliau.
Cura, Slic3r, supaprastinta3D...G-kodų generatorių pjaustymas - supjaustomas 3D objektas ir sukuriama programa, kurią spausdintuvas veikia sluoksniu.
Karšta pabaigaSpausdinimo galvutė (ekstruderis) turi kaitinti kaitinamąjį siūlą, kuris vyksta esant didžiausiam slėgiui, vadinamajam karščiui.
Plieno efektasIštraukiant ekstruderį arba karštą galą, kai kėlimo siūlai yra neteisingi, vadinamas metmenų efektu.
Lydyto nusodinimo modeliavimas (FDM)FDM yra purkštuko lydymo procesas, kurį spausdintuvas naudoja kaitinamajam siūlui.
sluoksnis3D spausdintuvas sukuria norimą modelį keliuose sluoksniuose, kurie vadinami sluoksniais.

Prieš spausdinant reikia 3D modelio

Žinodami, kaip veikia 3D spausdintuvas, tai priklauso nuo jūsų pasiruošimas pirmajam spausdinimui, koks reikalingas 3D modelis. Pirmus bandymus galima lengvai atsisiųsti ir išbandyti internete. Tačiau, jei norite spausdinti savo ruošinius, netrukus susidursite su klausimu: kaip sukurti 3D modelį?

3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: spausdinimo

Modelis sukurtas naudojant „SketchUp“

Tam internetas siūlo daug galimybių ir nemokamų programų, kurios yra absoliučiai pakankamos pirmajai ir sudėtingoms programoms. Žinomas yra „SketchUp“, su kuriuo galite lengvai sukurti modelius. „SketchUp“ privalumas yra intuityvus veikimas, kad modeliai būtų sukurti greitai. Jei esate patenkinti grafikos programomis, galite naudoti ir „SketchUp“. Tačiau, kaip jūs sužinosite, „SketchUp“ siūlo daug daugiau nei iš pradžių matomos funkcijos. Gilesnis įvadas į šį klausimą padeda plačiai naudoti 3D programinę įrangą. Daugelyje pamokų ir vaizdo įrašų pristatomos ir paaiškinamos „SketchUp“ funkcijos ir galimybės.

Kai atsidaro „SketchUp“, vėl rodoma pirmiau minėta trimatė koordinačių sistema, dirbti su CNC mašinomis. Jis prasideda nuo pagrindo, kuris gali būti traukiamas dviem paspaudimais ir sudaro kūną. Kitos funkcijos leidžia sukurti kulną, skyles ir proveržius. Kuo sudėtingesnė dalis, tuo daugiau mokymų reikia.

Greitai sukuriamas pirmasis modelis, kuriam reikia tik teisingo failo formato, kad jį galėtų apdoroti spausdinimo programinė įranga. Dažni yra STL ir OBJ, vis dėlto nuolat plėtojami nauji. Ypač „SketchUp“ siūlo eksportuoti (ir daugelį kitų funkcijų) įskiepių, kuriuos galima įdiegti per „Window / Extension Warehouse“. Su „SketchUp STL“ papildiniu programinė įranga iš karto gali išsaugoti sukurtus projektus STL formatu.

Pjaustymas spausdinimo programos kūrimui

Kadangi 3D spausdintuvas sukuria kietąsias medžiagas, jie privalo Pastatytas sluoksnis po sluoksniu būti. Laisvai kabantys elementai nėra įmanomi, nes suskystintas plastikas tiesiog nukristų.

3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: spausdinimas

Pjaustytuvai apskaičiuoja kelionės atstumus ir sukuria programą

Todėl kūno slėgis yra tiesiai ant darbo stalo ir kaupiasi. Kad spausdintuvas galėtų sukurti atskirus sluoksnius, 3D modelis turi būti „supjaustytas“ ir konvertuojamas į spausdinimo programą. Tai vyksta per programinę įrangą „Slicer“, kuri paprastai yra įtraukta į spausdinimo programą arba spausdintuvo tvarkyklę. Žinoma, yra ir 3D programų, kuriose yra įmontuotos pjūvio funkcijos, spausdintuvo valdikliai, kuriems reikalingas papildomas pjaustytuvas, arba spausdinimo programos, sujungiančios visas funkcijas. Tai turi būti vertinama atskirai, tačiau procesas išlieka toks pats: sukurkite 3D modelį - galiausiai konvertuokite formatą - slicen - print.

Pjaustytuvas papildomai atlieka specialią funkciją kuris daro kūną prasmingą. Be šios funkcijos, kūnas būtų visiškai užpildytas medžiaga, kuri sunaudoja daug gijų ir stabilumas yra tik iš dalies naudingas. Kūnas, užpildytas korio korpusu, sunaudoja tik pusę medžiagos, sveria mažiau ir yra mažiau stabilus nei kietas kūnas. Todėl tikslinga kietuosius korpusus gaminti tik išorinius paviršius ir užpildyti interjerą profilio formomis. Kokie profiliai atrodo ir kaip stiprūs jie paprastai gali būti nurodyti nustatymuose. Pūslės, kurių užpildas yra nuo 30 iki 40% kietos medžiagos, pasirodė esančios labai stabilios.

Svarbu spausdinimo procesui

Tikslus spausdinimo galvutės aukštis

Prieš pradėdami spausdinti, 3D spausdintuvas turi būti teisinga. Tai pirmiausia apima pamatinius matmenis. Paleidimo proceso metu jie pasiekiami ribinių jungiklių pagalba, taip nustatant nulinį taško tašką. Tol, kol ekstruderis nėra perkeliamas priverstinai arba netyčia rankiniu būdu, artimi matmenys išlieka ir spausdintuvas paruoštas naudojimui. Jei matmenys sureguliuoti, artėja prie atskaitos taško padeda pakeisti spausdintuvą. Tai daroma iš naujo paleisdami spausdintuvą arba pasirinkus pradinę padėtį.

3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: spausdinimo

Patikrinkite nulinę padėtį popieriuje

Be to, gali prireikti suderinti spausdinimo galvutės aukštį. Jei nulinis taškas pasiekiamas Z ašyje (aukštyje), slėgio smailė turi būti tiksliai iki 0,1 mm virš spausdinimo lovos. Tai galima patikrinti, jei ekstruderis yra perkeliamas į kiekvieną spausdinimo srities kampą ir tarp spausdinimo antgalio ir spausdinimo plokštės galima stumti ne daugiau kaip vieną popieriaus lapą. Popieriaus storis yra 0,1 mm, todėl gali prireikti 0,1 mm padidinti ekstruderio padėtį.

Neteisingas aukščio reguliavimas gali paskatinti pirmąjį gijų sluoksnį pasilikti prie spausdinimo plokštės (pernelyg aukštas nulinis taškas) arba per daug spausdinti. Per mažas nustatymas gali būti atpažįstamas plačiu spausdinimo objekto korpuso kraštu. Tačiau taip pat naudinga yra pirmojo spausdinimo pozicijos įvertinimas. Aiškiai atpažįstami individualūs ir neišlydyti laidai rodo per aukštą nustatymą. Tačiau jei per daug mažas spaudžiamas padengtas kaitinamasis siūlas, tarp atskirų tinklelių atsiras įdubimas. Būtina sureguliuoti.

Pasirinkite siūlą ir nustatykite tinkamą slėgio temperatūrą

Pirmasis sprendimas dėl gero spausdinimo rezultato yra tinkamas kaitinimas. Skirtingos kompozicijos pasižymi skirtingomis savybėmis, kuri gali būti labai svarbi projektui.

Ar rasta tinkamo kaitinimo siūlelio? kai kurie spausdinimo nustatymai bus koreguojami. Ne kiekvienas kaitinamasis gijos tirpsta toje pačioje temperatūroje arba turi tas pačias srauto savybes. Todėl kaitinimo siūlui svarbūs tinkami temperatūros ir pašarų nustatymai. Tai susiję su temperatūra karštuoju galu, spausdinimo stalo temperatūra ir pasirinktu didžiausiu pašaru.

Filtrai, skirti 3D spausdinimui

[img uuid = "9f86434e-627f-457f-be68-030c0f0155d1" alt = "3d-print-0" class = "dydis-vidutinė wp-image-88305 alignleft" height = "108" width = "300"]

3D spausdintuvo apdorojimo medžiaga vadinama gija. Daugelis skirtingų kompozicijų leidžia skirtingas medžiagų savybes ir optiką. Mes paaiškiname kaip apdorojami atskiri siūlai. Filtrai, skirti 3D spausdinimui

Sluoksnio aukštis nustato spausdinimo kokybę

3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: modelio

Sluoksnio aukštis 0,2 mm

3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: būti

Sluoksnio aukštis 0,3 mm

3D spausdinimas - nuo eskizo iki 3D modelio: būti

Sluoksnio aukštis 0,4 mm

Kiekvieną spausdinimo elementą sudaro keli sluoksniai - sluoksniai. Aukštieji sluoksniai reiškia, kad sluoksniai yra aiškiai matomi išoriniame paviršiuje, bet sumažina spausdinimo laiką. Mažas sluoksnio aukštis sumažina matomus griovelius, Tačiau tai apima proporcingai didesnį spausdinimo laiką.

Dažniausiai naudojami 0,4 mm skersmens spausdinimo antgaliai, dėl to didžiausias sluoksnio aukštis yra 0,4 mm. Tai reiškia, kad 0,4 mm aukščio aiškūs grioveliai matomi ant spausdinimo objekto. 0,2 mm storio sluoksnio aukštis pasiekia geresnių rezultatų, tačiau reikia dvigubo spausdinimo laiko. Taigi tarp spausdinimo laiko ir norimos paviršiaus kokybės turi būti kompromisas.

Pakeitus sluoksnio aukštį, taip pat pasikeičia programos kelio takai, todėl reikia keisti pjaustytuvo nustatymus. Tada pjaustytuvas sukuria atitinkamą programą ir reguliuoja ekstruderio pasikeitimus.

Sienų storis ir užpildai nustato stabilumą ir spausdinimo laiką

Užpildykite modelį su kaitinamuoju siūlu sunaudotų daug spausdinimo medžiagos ir laiko, tačiau stabilumas yra tik iš dalies naudingas. Naudingas yra ekonomiškesnis užpildymas (užpildas) linijos, kvadrato ar korio formos. Tai pasiekia panašų stabilumą, tačiau sunaudoja tik dalį kaitinamojo siūlo ir reikalauja žymiai mažiau spausdinimo laiko. Kaip išspausdintas tankus vidinis užpildas, pjaustytuve gali būti nurodytas taškas „užpildymas“ arba „pripildymo tankis“ procentais. 30% suteikia gerą stabilumo, medžiagų vartojimo ir spausdinimo laiko derinį.

Kadangi spausdinimo modelis gali būti sudarytas ne tik iš 30% užpildymo, reikia nuolatinio išorinio apvalkalo. Tai susideda iš žemiausias sluoksnis (pirmasis sluoksnis), išorinės linijos (perimetrai) ir viršutinis sluoksnis, Viršutinė ir apatinė dalis vadinama „kietais sluoksniais“ ir turi būti maždaug 1 mm aukščio. Jei sluoksnio aukštis yra 0,2 mm, reikia nustatyti penkis kietus sluoksnius. Jei galima nustatyti apatinius ir viršutinius dangčių sluoksnius atskirai (apačioje ir apačioje), apatinis sluoksnio aukštis taip pat gali būti mažesnis. Jei objektas atspausdintas vėlesnėje padėtyje, apatinė dalis išlieka nematoma, netgi vienas – du „apatiniai kietieji sluoksniai“.

Išorinis apvalkalas turėtų būti šiek tiek stabilesnis ir sudaro nuo 2 iki 4 juostų. Didesniems objektams reikia daugiau perimetrų nei mažų objektų, turinčių daug kontūrų. Tačiau per daug perimetrų gali labai pakeisti spausdinimo laiką, nes jie spausdinami lėčiau nei užpildymas.

Panašūs puslapiai

  • Bumerango statyba
  • Kompresorius: pasirinkite ir naudokite suspausto oro kompresorių
  • ANET E10 - naujas bandomasis 3D spausdintuvas
  • Slėgio purškimo sistema nulemia laiko spaudimą
  • CNC frezavimo staklės namų tobulinimui
  • Plexiglas gręžtuvas
  • Nuleidimo čiaupas: Pakeiskite čiaupą arba pakeiskite kasetę
  • 3D spausdintuvas: šablonai, idėjos ir instrukcijos
  • Lankstus sodo žarnos testas: FITT YOYO
  • Filtrai, skirti 3D spausdinimui
  • „Creality CR-10“ 3D spausdintuvas yra
  • Nebrangus 3D spausdintuvas kaip rinkinys
  • Dämpferpumpe
  • vandens darbai
  • kompresorius


Vaizdo Diskusijų: Ruby On Rails, by Gabriel Guimaraes