I. Зачем самому создавать 3D модели для печати.
На мой взгляд, существует несколько причин, по которым стоит освоить 3D моделирование самостоятельно. Первая и, пожалуй, главная — это необходимость в создании уникальной модели, которую невозможно найти в готовом виде или ее стоимость вас не устраивает. Вторая возможная причина — это желание изучать что-то новое и интересное, возможно, просто для удовольствия или для достижения каких-то более далёких целей.
Как это получилось у меня — первично было желание изучить и попробовать, вторично — эта «штука» поможет решить насущные бытовые потребности, когда они с помощью 3D-печати закрываются на раз, два, три.
Итак, желание было, принтер появился, а первая «уникальная модель» материализовалась после общения с другом, у которого робот-пылесос не мог пролезть под кровать из-за размеров то ли кровати, то ли робота-пылесоса (выбирайте сами :)), соответственно, было проще приподнять кровать подставками на ножках, чем менять робота. Задачу с пылесосом, конечно, можно было решить и без 3D-печати, но проще и полезнее было с ней.
Согласитесь, когда есть реальная задача, а не абстрактные цели, изучение и творчество даются легче.
II. Выбор софта для 3D моделирования.
При выборе инструментов для моделирования я решил не использовать облачные сервисы. Да, они удобны, но я решил исключить возможные риски, связанные с их недоступностью по каким-либо причинам. Лучше иметь под рукой то, что всегда доступно — на USB-флешке или на диске, а не где-то в облаке. Конечно, у каждого свои предпочтения и потребности, и выбор с чем работать — это индивидуальное решение
В итоге я остановился на трёх вариантах, которые позволили мне творить. Учитывая доступность, распространённость, удобство и наличие обучающих материалов в интернете, выбрал следующие программы:
1. Orca Slicer(или ваш вариант слайсера для печати). Вариант, казалось бы, неочевидный, но современные 3D-слайсеры могут не только нарезать, в них очень много функционала по работе с существующими моделями или созданию новых из базовых примитивов с последующей их модификацией разными методами, почитайте повнимательнее о возможностях вашего 3D-слайсера, многие удивятся, обнаружив новые возможности и функции, которые не только были раньше, но и которые появляются в новых версиях программы.
2. КОМПАС-3D. Вариант рисовать технические модельки и детальки, прототипы и т. п., можно быстро что то придумать сделать потом подогнать в нужные размеры, возможно не идеал, но вещь распространенная, много где используется, достаточно проста и понятна в освоении. Использовал «Учебную версию», она бесплатная, качается с родного сайта, в ней практически то же, что и в коммерческой, для начала и домашнего использования, считаю, отличный вариант.
3. Blender. Наверно, самый популярный и любимый вариант у любителей 3D-моделирования среди Open Source ПО(программного обеспечения). Это очень мощный инструмент, имеет множество функций, как встроенных, так и расширяемых доп. сторонними плагинами, используется не только в моделировании, но также в "анимации, симуляции, рендеринга, постобработки и монтажа видео, компоновки", ставится на практически любые операционные системы. В силу своей популярности по Blender есть много обучающих видео, с помощью которых можно научиться работать с этой программой на базовом уровне. Лучше всего подходит для ART-моделей, там, где не нужно попасть в нужный размер, не совершайте моих ошибок, пытаясь в Blender делать всё, для технички есть более удобные и приспособленные под нее варианты КОМПАС-3D или что-то похожее.
III. Первые шаги.
Как при работе с любой программой, в начале ознакомитесь с основными возможностями инструмента, который выбрали. Посмотрите, какие пункты меню для чего используются, какие кнопки и комбинации чаще используются для быстрых операций, чтобы не пытаться всё делать только мышкой, поверьте, в том же Blender вы по-другому просто замучитесь. А чтобы процесс был поинтереснее и увлекательнее, найдите на просторах интернета видео, которое вам понравится и будет нескучным, про основы использования выбранного вами инструмента. Попробуйте не просто смотреть, но и самостоятельно понажимать, найти нужные меню и «кнопочки» в приложении на вашем компьютере.
Когда уже будет общее понимание по используемой программе, будете знать основные функции и где они находятся, следующим шагом найдите любую «обучалку» с примером создания объекта, приближенного к вашему, где текстом с картинками или в видеоформате вам показывают, как что-то делается шаг за шагом.
Открывайте свой инструмент и делайте, исходя из нужной вам модели, начинайте с простых, навыки, которые на них отработаете, помогут вам со сложными моделями.
У меня всё началось с чертежа.
По размерам в КОМПАС-3D была построена модель.
Модель экспортирована в формате STL-файла и загружена в слайсер.
Напечатана.
Цель успешно достигнута.
IV. Особенности моделирования для печати.
При моделировании не забывайте особенности вашего принтера, он создает объект послойно.
Практические советы, на которые нужно обратить внимание, с которыми столкнулся на новых моделях:
- устанавливая размеры поверхностей и стенок, учитываете, сколько получится слоев при печати, три слоя лучше, чем один, это влияет на прочность;
- чем больше площадь поверхности, которая соприкасается со столом, тем больше вероятность, что модель не отлипнет в процессе печати;
- подбираете оптимальную ориентацию модели, чтобы снизить использование поддержек, уменьшите висящие без опоры элементы, используйте технологические уклоны вместо Г-образных пересечений поверхностей;
- учитывайте направление слоев, это влияет на прочность и точность, например, болт или отверстие, напечатанные вертикально, будут точнее и прочнее, чем при печати горизонтально;
- скругления в местах пересечения поверхностей повысят прочность моделей;
- используйте технологические отверстия, они не только облегчают модель, но также снижают напряженности и увеличивают прочность при меньшем заполнении;
- учитывайте усадку материала, оптимизация геометрии, плавные переходы и скругления острых углов помогают минимизировать ее влияние.
- помните, что между подвижными частями нужны зазоры.
Заключение.
Создание новых моделей может показаться сложным процессом, но со временем, когда вы погружаетесь в эту историю, с практикой, начиная с простых шагов, всё становится легче.
Особенно приятно, когда твоя идея сначала обретает форму в виде модели на компьютере, а затем материализуется в этом мире физически с помощью 3D-печати — и всё это сделал ты сам.
Успехов всем, кто смог дочитать эту статью, возможно, кто-то после решится и попробует свои силы в моделировании. Обо всем написать и все учесть невозможно, статья нацелена на таких же новичков, как автор, но буду рад почитать в комментариях мысли от более опытных коллег по цеху про моделирование и используемые программы, верю, эти советы помогут тем, кто в начале пути.