3D打印教程:搅拌机

介绍

本教程是为对3D打印感兴趣的Blender用户制作的。它涵盖了采取你的3D模型和把它变成一个3D对象使用的基本信息免费CAD软件．

Blender是一个免费的3D建模软件，它使用多边形建模技术优化了3D动画和渲染。本教程基于Blender的2.7版本-最新版本的软件可以从搅拌机的网站．

你不需要成为Blender或3D建模专家来理解本教程。然而，理解程序的一些基本功能是很重要的，因为我们将涵盖将您的模型从程序到3D打印机的最佳实践。Blender的基本功能不在本教程中介绍。

欲了解更多有关该计划基本功能的信息，请访问搅拌机帮助页面．你也会发现大量的视频教程这可以帮助你开始免费程序，并得到一个很好的介绍Blender的功能。

在开始之前，这里有一些关于Blender 3D的介绍，帮助你确定它是否适合你的CAD软件。这个建模工具被游戏设计师，网页开发人员，工程师和希望使用3D打印的人使用。它也可以用于平面设计。游戏开发者特别喜欢它的功能，无论是在编辑模式和对象模式，在建模和纹理，以及阴影和照明方面。角色创建变得更容易，并且可以添加视觉效果。动画是Blender也是可能的。所有类型的用户也可以使用Blender 3D进行基本建模，这要归功于它出色的用户界面。

你现在确信Blender 3D的价值可以带给你的项目，无论是角色动画和创作，还是3D打印，并愿意学习更多关于Blender的基础知识?作为我们教程系列的一部分，发现我们的搅拌机初学者教程!

设计一个3D打印模型

1.1软件准备

调整刻度和计量单位

默认情况下，Blender使用一个固有的测量系统，而不是基于一个可测量的单位。然而，由于你将要设计的对象是物理制造的，所以定义一个比例单位是很重要的。要做到这一点，转向“属性”栏，选择“场景”，它是由一个小球体、圆柱体和光表示的。你会在“单位”下找到测量选项-选择“公制”。默认情况下，一个“搅拌机”单位相当于1米。“Scale”参数允许您全局地提高或降低等价性。你会在对象的属性中找到对象的大小(通过输入' N '找到)。

激活addons.

某些插件将在本教程中使用，这将是重要的打开他们。要做到这一点，进入用户首选项(Ctrl+Alt+U)，并进入“Addons”部分。从那里使用搜索功能找到必要的插件。

可搜索和激活的插件:" Looptools "和" 3D PrintToolbox "

要保持这些插件默认激活，点击“保存用户设置”。

1．2．多边形建模的3D打印

创建一个可打印的3D模型的基本技巧

当为3D打印建模时，你需要遵循一些规则，以确保你的文件是可打印的。这些提示在本节中列出。

制作一个流形模型

为了解释流形模型的概念，我们将使用下面的示例。左边的3D模型不是由一个体积组成的，而是一系列的表面，这些表面要么是a)没有闭合，要么是b)缺乏定义的厚度。这将给许多3D打印程序带来一个问题，因为它们无法打印没有定义体积的模型。为了确保模型的可打印性，关闭模型上的任何洞是很重要的。这是可能的，通过点击' F '创建一个Ngon(或一个有' N '面的表面)，然后挤压，然后点击' Alt+M '统一模型。也可以使用“Ctrl+F”和“网格填充”来关闭任何洞。在为动画或电子游戏生成模型时，经常会出现这种性质的漏洞，因为在这些情况下，一系列的表面可以根据将会和不会被看到的内容欺骗物理——然而，在3D打印中，物理不能被欺骗。

避免重叠的表面

在下面的示例中，两个表面形成两卷，但它们具有重叠的面部。该示例中的橙色区域由两个表面组成，它们将彼此顶部，这将混淆许多3D打印程序，您需要删除面部并加入两个卷以便创建可打印模型。在更复杂的几何形状的情况下，“布尔”操作将加入两个卷并省下手动执行此操作的麻烦。

在最小化多边形数量的同时保持拓扑

没有必要过度平滑和细分，实际上，最大限度地减少多边形以保持文件大小。在下面的示例中，使用表面细分修改器一次以获得高质量的表面。还可以降低这些细分的密度，而不会使用死亡或倒数修饰符丢失过多的表面的一般信息。

避免悬臂和精细几何形状

重要的是要了解你计划3D打印的材料的物理限制。你必须尊重每一种材料的最小厚度，这样模型的每个方面都将是可打印的和可见的。

在下面的示例中，您可以看到甲虫的俯视图(俯视图可以通过按下numpad上的5来访问)。你可以注意到小于1毫米(Sculpteo塑料打印的最小厚度)的部分，因为它们用红色表示。Bet188亚洲在创建模型时，记住每种材料的最小厚度是很重要的，因为每种材料都有不同的最小厚度。值得庆幸的是，上传至Sculpteo后，这些部分将自动高亮显示，我Bet188亚洲们的自动增厚工具可以准备3D打印模型。你可以找到更多的信息查看3D打印的文件．

3 d建模工具

Blender中固有的3D建模工具很多，而且变化很大。我们将在下面只展示最常用的工具。有关软件中所有可用工具的更多信息，请查看专用搅拌机维基．

插入(热键“I”):在选定的面周围创建一个循环。
即时挤出（Ctrl +左键单击）：挤出所选区域。
刀(Hokey“K”):创建一个边缘循环切割模型。
斜角（Ctrl + B）：在模型的所选部分上创建倒角 - 记住，由于3D打印的制造过程，这些斜面将具有分层效果。
网格填充(Ctrl+F):用网格填充缺失的表面-这个工具非常适合在打印前关闭模型的空白部分。
桥边（Ctrl + e）：在循环之间添加缺失面（当循环的两侧具有相同数量的顶点时，此工具最有效） - 它对于连接网格的两个单独部分是有用的。

渲染曲线1和文本打印

通过这个例子，我们将在一个平台上创建一个简单的、受支持的、可打印的3D文本。首先，在空场景中添加一个文本对象。

默认情况下，对象只是一个表面，你需要添加一个厚度。要做到这一点，转向“属性”面板，并选择“挤压”-这将允许你添加深度的对象。如果需要，“Depth”参数将允许您更精确地更改文本的深度。

由于字母是分开的，我们需要使用BEZIER圈创建一个支持。在Beziercurve选项卡中，选择“2D”选项，并沿着侧面的厚度播放文本到最佳参数。

通过您所需的几何形状，其时间用于初步出口功能。由于Blender仅导出多边形，您必须在正确导出它之前将模型转换为单个网格。然后，使用“alt + c”然后从曲线/元/冲浪/文本的选项中选择将模型转换为网格。

重复文件的文本部分的操作，使得它也成为多边形的网格。转换成网格可以生成必须在编辑模式下整合的双顶点。然后使用“Ctrl + V”然后“删除双打”将纠正问题 - 并且不要忘记将面部重新计算到外部（Ctrl + N）。

你的对象现在可以导出3D打印了。

1．3．3D打印修改:最佳实践

搅拌机修改器可以应用到一个模型在交互式和非破坏性的方式，如果使用正确。这些功能通常被称为“一堆修饰符”。这种技术的优点是这些修改不会对模型造成破坏，并且在Edit模式下使用时不会修改模型的拓扑。修改器可以添加在属性菜单的“修改器”选项卡下(默认在界面的右侧)。

在这里，我们将发现如何正确使用3D打印的修改器

模型单面：镜像修饰符

镜像修改器在一个轴上镜像一个物体的几何形状。这个修饰词使用非常普遍，操作也相对简单。然而，如果你在为3D打印建模，一些错误应该被避免。

始终要验证对称轴在模型的中心环中。一旦中心循环被定义，从修改器中选中“剪切”框。这将阻止模型的任何部分越过中央环路的边界。最好的做法是把镜像网格放在修改器列表的第一位——这将确保网格是流形的。

同样，当使用镜像修改器时，删除所有可以在复制流形网格后创建的内部面是很重要的。正如前面所描述的，这些面没有任何用途，如果没有厚度，它们将在3D打印中出现问题。

减少面数(减少文件大小):ReMesh和Decimate修改器

倒数修饰符

ReMesh Modifier将在不修改一般几何体的情况下重塑网格的拓扑。这个修改器可以应用到有太多面或太大和不规则的网格。当从另一个程序导入文件或动态塑造模型时，可能会出现这个问题。

致残修改

同样，当你想要创建一个更小、更容易导出的文件时，Decimate修改器可以减少面的数量和密度。这个修改器更精确地考虑模型的几何形状，但不考虑拓扑结构(与ReMesh修改器相比)。

将厚度添加到表面：固化修饰符

固化改性剂将厚度置于表面。“厚度”参数在搅拌机单元中确定对象的厚度。该工具非常适合从一系列表面中创建可打印型号。

如果你的模型有明显的角度，检查“均匀度”。这个参数将在整个模型的几何形状中保持一个单一的厚度，并将避免脆弱的区域。

将一个几何体粘贴到另一个上:Shrinkwrap修改器

Shrinkwrap修改器将一个表面粘到另一个几何图形上。当与solidfy修改器组队时，它可以创建衣服或配件，将附加到一个人或一个物体上。在3D打印过程中，这个修改器对于创建粘在另一个物体上的对象是必不可少的。为了避免重复的表面，请确保在固化修改器中偏移值为“0”。

修正多壳几何和自动交点:布尔修饰符

布尔修饰符允许在两个卷之间执行布尔操作而不销毁任何一个卷。这个功能非常适合在对象上创建一个空心的孔，或者删除面的交叉(这可能会在打印过程中造成问题)。

下面，例如，我们在“联合”模式下使用了一个布尔运算来移除面相交。

1．4．案例学习:制作猫的头

为了使用这些修改器，我们将使用尽可能少的材料创建一个猫的头。我们将通过添加两个洞来挖空头部，这将作为释放模型中多余的粉末。这种材料减少只适用于SLS和其他粉末分层印刷模式。首先，创建一个以z轴和y轴为中心的球体。

在“编辑”模式下，激活比例，置换顶点来创建一个卷。

然后，在“对象”模式下，添加一个您将设计头部细节的平面。需要以下修饰符以创建用于3D打印的几何形状。

镜像修改器-复制X轴上的几何图形。
Subsurf修改器-在Shrinkwrap之前平滑对象
Shrinkwrap修改器 - 在球体上激活以粘附几何形状。使用“项目”模式并检查“否定”选项以投影对象的形式。
固化修改器-给几何体一个体积。这里的“偏移量”必须设置为0，以便厚度与头部相连接。
Subsurf Modifier -给第二层平滑

使用简单的挤压技术，您将能够建模的不同细节的脸。修改器的集合将允许您创建一个单一的体积与简单的厚度。

添加固化修改器将给对象的厚度。在这个例子中，我们给了一个2厘米大小的头0.12厘米的厚度。Subsurf修改器将在固化修改器之后使用，这样它就不会变形模型的耳朵。

为了添加一个空心孔，添加一个圆柱体，在你想在物体上的洞。然后在“差异”模式下添加一个布尔修饰符将生成一个洞。

使用快捷键“M”放置一个圆柱体。

你的对象可以导出用于3D打印了。

管理和导出有效的3D文件3D打印从Blender

2．1.导入到搅拌机

通常在准备3D打印文件时，您可能会使用多个3D建模程序。通常是在另一个程序中创建文件的基础，然后将其导入Blender以添加更多细节比 3D打印是必要的。 导入默认情况下Blender支持以下文件类型的导入:

.dae（collada）
.obj(波前)
.fbx (Autodesk FBX)
.x3d/Wrl (x3D可扩展3D)

带网格信息的文件：

.stl (Stereolythography)
3 ds (3 d studio)
每分钟(斯坦福大学)
成套2 d Vectoriels
. (ScalableVector图形)

注意:可以使用。svg文件的方式与专门用于文本和曲线的部分中所示的方式相同。 使用插件添加可导入文件类型使用Addons可以添加更多可进一步的文件效果（例如.directx，.lwo或.dxf）。要激活这些插件，请打开用户首选项（Ctrl + Alt + U）并选择插件选项卡。点击导入-导出并选择你想要激活的插件。

进口与搅拌器示例使用一个.stl. 文件：

进入File / Import / .stl目录
从您的计算机中选择文件
文件现在被导入Blender

在其他程序中创建的文件通常没有正确的规模信息。在本例中，需要将文件缩放到0.1。

2．2．验证工具

MeshAnalysisMeshAnalysis用于用网格显示问题。此工具仅在编辑模式下工作，并将问题显示为蓝色(较低值)或红色(较高值)范围。如果有问题需要解决，它的重要的是要纠正所有彩色面部 - 不需要固定的面部不会突出显示，并将以灰色显示。您可以在3D视图的属性中找到此工具（通过单击“N”）。注意具有高多边形计数的模型，因为网格分析需要更长的过程。

过剩

该显示模式根据底座的轴线显示悬垂。在本例中，没有需要修改的内容。这个工具非常有用，用于定义对象的哪一部分将是陶瓷3D打印的基础，或与对象必须有一个明确定义的基础。

十字路口

这种模式显示面相交。

厚度

该模式可以显示比预定厚度更薄的模型部件。

失真

显示不规则的四边形或Ngons面(超过四条边的面)，这将导致转换为三角形的问题。

锐利的边缘

显示创建过薄的边的边(类似于厚度)。

PrintTool盒插件要学习如何激活这个插件，请参阅前面解释的“激活”部分插件”。这个插件可以通过点击3D查看器上的' T '访问，这个插件提供了一些额外的功能，不包括与MeshAnalysis。它的优点是可以直接选择产生问题的领域，并拥有更精细的分析工具。这个工具还具有在激活的Modifiers的线框模式下工作的优势。在编辑模式下，只需输入所需的设置并点击“全部检查”即可。该工具将检测任何问题并提供一般的错误报告。例如:对于人类角色的部分，PrintTool Box插件将选择模型中需要修复的确切部分。

卷：计算模型的体积
面积:计算模型的表面积
实体:表示模型是否为非流形，面是否朝向正确。它还提供了自动选择和取消选择任何问题顶点的能力。
交叉口：表示任何过横脸
退化:显示任何没有大小的面，这可能会给一些程序带来问题
扭曲:显示任何无面平面
厚度:表示厚度低于预定值的任何地方
边缘锋利:显示任何过于锋利的边缘
悬垂:显示与底面相比角度小于预定值的面
检查全部：检查所有上述参数
孤立的：删除任何没有卷的顶点
扭曲:删除任何无面平面
缩放到音量:根据预定的音量修改对象的比例
缩放到边界:根据最大长度修改模型的比例
导出路径:只导出所选区域。这两个按钮允许您将网格添加到输出和模型的纹理信息，用于多色3D打印。

使用这些工具可以检测打印3D网格的潜在问题。然而，遵循“设计可打印模型的基本技巧”中列出的规则，将避免大多数这些问题。

2．3.导出用于3D打印的文件

导出为单色3D打印

可打印单色3D模型最常见的格式是。stl(立体光刻)。

出口一个.stl.进入File / Export / .stl目录

选择您想要导出文件的文件夹，并勾选您想要使用的修改器框。命名文件，然后导出。

导出多色3D打印

.obj文件

可打印多色3D模型最常见的格式是.obj，因为它既定义了几何形状，也伴随着在模型上定义的纹理一个.mtl文件(在导出时自动创建)。

为了解释多色信息，文件中必须包含一个图像文件，该文件将用作3d模型的纹理。

将3D模型导出为一个.obj转到File / Export / Wavefront (.obj)

在导出选项中，选择“仅选择”，在路径模式下选择“复制”。这将确保所有文件，你将需要一个成功的多色3D打印将包括在位置，你正在创建。之后，命名文件并点击“Export OBJ”。

.dae文件格式

如果您在导出过程中遇到问题，Collada格式可以作为.obj的一个很好的替代。使用.dae文件，UV贴图纹理和材质几何信息都包含在文件中。对于。obj文件，纹理文件是必需的，它们需要用。dae文件压缩。不同之处在于不需要添加.mtl文件。

要在。dae中导出，选择你想导出的模型，然后进入文件/导出/ Collada。

在导出选项中，选择“仅选择”，在路径模式下选择“复制”。这将确保所有文件，你将需要一个成功的多色3D打印将包括在位置，你创建它。之后，命名文件并点击“导出COLLADA”。

避免在Blender上设计3D打印文件时出现的错误

3.1双Verticies

在编辑模式下，使用键盘快捷键Ctrl + V并选择“删除双精度”。此操作将删除无意的双顶点，这可能会在3D打印期间导致问题。

３.２．倒的脸

在编辑模式中通过快捷键Ctrl + N访问，这个动作将重新计算选中的面向外，在船底3D打印软件来识别物体的体积。

３．３．非流形网格

要选择非流形网格的边缘，使用插件“打印工具框”或在编辑模式中选择“无流形”。

然后通过击中F键，空部件将自动填充。警告:这种模式可以创建Ngons(超过四个顶点的面)。

可以使用GridFill函数，其中真空部分将由偶数个顶点组成。

3．4．Non-Planar面临

非平面面通常是四边形(有四条边的面)或Ngons(有四条边以上的面)，它们有太多的内角。这些脸通常被认为是3D打印软件无法打印的。使用附加组件“3D” printtoolbox选择“扭曲”的面。然后在编辑模式下，在3D查看器的头部，使用Mesh / Clean / Split non-planar faces。Blender将生成三角形而不是四边形。请注意，这个动作是不可逆的，并将四边形的拓扑结构改变为三。