Útmutató 3D nyomtatható 3D modellek tervezéséhez
A 3D nyomtatáshoz elkészíteni egy 3D modellt kicsit más mint egy általános 3D tervezési folyamat.
3D nyomtatáskor ahhoz, hogy áthidalásokat, illetve vízszintes furatokat is le lehessen gyártani, a test felépítésén kívül szükség van támasz építésére is a nyomtatás során. Ez azért fontos, mert alátámasztás nélkül nem áll meg a levegőben a megfelelő rétegmagasságában az olvasztott műanyag. Ennek okán a szükséges helyekre támaszték kerül nyomtatásra, amely a nyomtatás folyamán biztosítja a modellanyag alátámasztását. (A nyomtatás végeztével a támasztékot eltávolítjuk.) A támaszték kiszámítását a nyomtatóhoz tartozó szoftver végzi el az általunk megadott paraméterek segítségével. Tervezésnél érdemes figyelembe venni, hogy minél kevesebb a támaszték nyomtatása, annál rövidebb a nyomtatási idő. Ehhez érdemes az éles kiszögelések helyett 45 fokos töréseket alkalmazni illetve ívben átvezetni a kiszögelést. A 3D modellnek zárt formának kell lennie ahhoz, hogy nyomtatható legyen, így például érdemes a modellezés folyamán figyelni az ‘open edge’-k bezárására.
Az ideális falvastagság 2 mm-nél kezdődik, minimum fal vastagság 1 mm, de ez az adott tehcnológián is múlik. Kétség esetén kérdezze mérnökeinket!
Nagy lapos felületeknél előfordulhat vetemedés, ezt a modellezés során meg lehet előzni. A forma kialakítása előtt érdemes konzultálni szakembereinkkel.
Illesztéshez a ráhagyás minimum 0,2 mm.
Fontos továbbá még, hogy a tervezés utolsó lépéseit se kapkodjuk el, ugyanis sok hiba ilyenkor keletkezik. Ezen utolsó lépések egyike az stl fájl készítés. Az esetek többségében a hibás stl fájlok ezen utolsó lépés elkapkodásából származnak. Érdemes az stl file exportálásánál nagy felbontást és gazdag részletek beállítását választani.
Az STL fájlok alapszabályai
Szeretnénk kis segítséget nyújtani a 3D modellek elkészítésében úgy, hogy az nyomtatható legyen. Úgy tűnhet, hogy a 3D nyomtatásnak nincsenek határai, de van egy-két dolog, amire maga a technológia vagy az anyagok nem képesek. Az alábbiakban a lenyíló képeken ezeket részletezzük.
1. Szilárd testekben gondolkodjunk, fontos a falvastagság!
A 3D nyomtatók csak olyan 3D modelleket képesek kinyomtatni, ahol van falvastagság. Sík falak esetén minimum 1,5 mm-es falvastagságot érdemes választani. Semmiképp sem lehet 0 mm, felületmodelleket ugyanis nem lehet kinyomtatni. A 3D nyomtatás nem alkalmas vékony fólianyomtatásra.
2. Közös élek elkerülése!
A modellnek nem szabad közös sarkokat tartalmaznia a különböző objektumok között. Vagy legyen egy minimális távolság közöttük például 2 mm vagy lehet átfedés, ha az objektumok összecsatlakoznak.
3. Figyeljünk a normálisokra!
A normálisok merőleges referencia pontok egy felületen. Meghatározzák, hogy az adott felület egy külső vagy belső felszín. Egy invertált normális olyan normális, ami rossz irányba mutat. A számítógépnek így azt mutatja például, hogy egy adott külső felszín belső felszín, amikor valójában nem is az. Ez a probléma könnyen megoldható a Netfabb Basic nevű ingyenesen letölthető programmal.
4. Zárt felszínekkel dolgozzunk!
Mielőtt nyomtatásra kerülne a modell meg kell győződni róla, hogy tartalmaz-e nyitott felszínt. Itt maga a test nem zárt, a felületből hiányzik egy felszínrészlet. Ez a probléma maga a modell elkészítése közben fordulhat elő, mikor felületmodelleket rajzolunk vagy előfordulhat .stl formátumba konvertálás folyamán is, hogy valami hibás lesz.
5. A nyomtatási méretek figyelembevétele!
Minden 3D nyomtatónál megvan az a maximális befoglaló méret, aminél nagyobbat nem tud kinyomtatni. Érdemes ellenőrizni, hogy a választani kívánt nyomtatónál mekkorák ezek a méretek és attól függően kell elkészíteni a modellt. Ha mindenképpen ragaszkodunk egy adott mérethez és a nyomtató nem képes az adott méret kinyomtatására, lehetőség van a modell feldarabolására kisebb részekre és utólagos összeillesztésre.
6. Méretváltoztatás
Modellünk méretének csökkentése drasztikusan lecsökkenti magának a nyomtatásnak az árát és időtartamát. Itt is tartsuk figyelemben a minimum falvastagságot kicsinyítésnél, és azt a tényt, hogy az apróbb részletek még kisebb méretet kapnak, így a nyomtató felbontásától függően elveszhetnek.
7. Mozgó alkatrészek
Ha mozgásra képes tárgyat szeretnénk nyomtatni nem szabad megfeledkezni az alkatrészek közötti rés méretéről. Úgynevezett tűrésről. Ha nem megfelelő ez a résméret akkor a nyomtatott tárgy nem lesz képes a mozgásra. Tartsuk figyelemben a résméret megválasztásánál, hogy az adott nyomtatónak mekkora a felbontása, erről konkrétabb tájékoztatást kérjen a kollégáinktól.
8. Megfelelő arányok
Ha modellünk szerkezete olyan, hogy például karokkal kell tartani egy bizonyos súlyt, ügyelnünk kell a karok megfelelő méretére. A túl vékony karok ugyanis lehajlanak a súly alatt és sikertelen lesz a nyomtatás.
9. Sík felületről induló nyomtatás!
A szálhúzásos nyomtatókon a nyomtatás a modell egy sík felületéről indul, ami megfelelően le tud tapadni a nyomtató tálcájához. A nyomtatás alapját ez a sík felület adja.
Ha nem megfelelő a tapadás, nem lehet kinyomtatni a tárgyat. Nem feltétlenül kell, hogy ez a felület a tárgy alja legyen. Például ha a tárgyunknak a teteje sík, akkor a nyomtatás fejjel lefelé történik, de ez nem jelent problémát.
10. Kevesebb támaszanyag = gyorsabb és gazdaságosabb nyomtatás!
A formák kialakításánál ajánlott figyelembe venni, hogy a szálhúzásos gépeken a támaszték nyomtatása idő- és anyagigényes, emellett a támaszanyag letapadása enyhén rongálja a felületet is. Nagymértékben lehet csökkenteni a nyomtatás árát az íves felületek illetve a kb. 45 fokos kiszögelléseket használó formákkal.
