Для воплощения своих идей в реальность, в наше время приходят на помощь 3D-принтеры. 3D-принтер — это периферийное устройство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели. Казалось бы, взял любую 3D-модель, и отправил на печать как обычный текст на двухмерный принтер, и через время получил готовую реальную модель. На самом деле к 3D-модели предъявляется ряд требований:
Сетка
Пересекающиеся грани и ребра могут привести к искажению при печати. Поэтому если модель состоит из нескольких объектов, то их необходимо свести в один. Объекты должны быть закрыты, если в модели отсутствует одна грань, это так же может привести к преобразованию во время печати.
Плоское основание
На полупрофессиональных 3D- принтерах с технологией FDM, желательное, но не обязательное правило. Плоское основание поможет модели лучше держаться на столе принтера.
Соблюдайте толщину стен
Зависит от технологии печати, которую вы выбираете и оборудования, на котором будет производиться печать. В случае FDM технологии (Fused deposition modeling создание трехмерных объектов за счет нанесения последовательных слоев материала) стенки должны быть равными или толще, чем диаметр сопла. Иначе принтер просто не сможет их напечатать.
Толщина стенки зависит от того, сколько периметров будет печататься. Так, при 2 периметрах и сопле 0.4mm толщина стенок должна быть 0.8mm. Т.е.толщина стенки должна быть кратна диаметру сопла N*d, где N — количество периметров, d — диаметр сопла.
Прочностные же характеристики зависят от ориентации изделия в камере 3D-принтера.
Для других технологий так же есть свои требования, а именно:
- 3D-печать из гипсополимера по технологии CJP, желательно не делать массивные элементы менее 2мм. Для небольших элементов допускается толщина 1мм.
- Для 3D-печати из полиамида по технологии SLS толщина должна быть не менее 0,3 мм. Рекомендуемая толщина 0,7 мм.
- Для всех технологий, работающих с фотополимером, рекомендуемая толщина стенки от 1 мм.
Также хотим обратить Ваше внимание, что указанные минимальные толщины необходимы для корректного выращивания Вашей 3Д модели. При этом , для соблюдения определенных прочностных требований, в зависимости от задачи толщины могут составлять и 3-5 мм. Необходимую толщину стенки изделия под Вашу задачу, Вы можете обсудить с нашими специалистами.
Минимум нависающих элементов
Для любых нависающих элементов необходимо строить поддержку. Поддержки могут быть сгенерированы в автоматическом режиме, но лучше, если их заранее учесть при проектировании модели. Соприкосновение модели с поддержкой портят поверхность модели, и модель потребуется обрабатывать после печати. Поэтому имеет смысл сделать припуск на обработку или вместе с моделью создать поддержки. В идеальном случае - модель, в которой нет нависающих элементов. Данное требование относится к полупрофессиональной FDM печати, 3D-печати по технологии SLA и печати из металлов.
Мелкие детали и точность
Принтер с технологией FDM не способен воспроизвести детали, если они меньше диаметра сопла. Поэтому нет необходимости загружать модель мелкими элементами.
Так же на полупрофессиональных 3D-принтерах с технологией FDM есть ограничения по точности воспроизведения модели. Поскольку в 3D-принтерах используют термопласты (полимерные материалы, способные обратимо переходить при нагревании в высокоэластичное либо вязкотекучее состояние), они подвержены усадке (уменьшение объёма и линейных размеров), необходимо учитывать это при создании 3D-модели. Внутренние отверстия становятся меньше на 0.1-0.2мм, а внешние могут быть увеличены на 0.1-0.2мм
Для изготовления высокоточных изделий используют печать на 3D-принтерах с технологиями MJM и Polyjet (Технологии многоструйного моделирования) или SLA (StereoLithography Apparatus, Стереолитография) Исходным продуктом является жидкий фотополимер, который под воздействием ультрафиолета становится твердым.
Размеры модели
При моделировании необходимо исходить из возможностей 3D-принтера. Если модель больше максимального возможного габарита, то ее необходимо разделить на части. Если в дальнейшем планируется склейка модели в единое целое, для избегания нежелательных перекосов, лучше продумать соединительные элементы как «паз/шип» или «ласточкин хвост».
Направление нагрузки на прототип
Технология печати это послойное нанесение слоев один на другой. Сцепление между слоями уступает по прочности литым объектам. Расколоть деталь вдоль слоев не так сложно, поэтому, если планируется воздействие нагрузки на напечатанную деталь, стоит ее располагать поперек слоев печати.
