3 d打印技术教程

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)。

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    激活插件

    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”。搅拌机教程图像

    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。

    搅拌机教程图像

    • 避免重叠的表面

    在下面的例子中,两个表面形成了两个体量,但是它们有一个重叠的面。示例中的橙色区域由两个表面组成,它们相互重叠,这将混淆许多3D打印程序,你需要删除这些面,并将两个体量连接起来,以创建一个可打印的模型。对于更复杂的几何图形,一个“布尔”操作将连接两个卷,从而省去手动操作的麻烦。

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    • 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,事实上,最小化多边形以保持文件大小是很重要的。在下面的例子中,表面细分修改器被使用一次来获得高质量的表面。使用Decimate或ReMesh修改器也可以减少这些细分区域的密度,同时不损失太多的表面一般信息。

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    • 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检查你的3D打印文件

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    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。
    • 立即挤压(Ctrl+左键单击):挤压选定区域。
    • 刀(Hokey“K”):创建一个边缘循环切割模型。
    • 斜面(Ctrl+B):在选定的模型部分创建一个斜面-记住,这些斜面将有一个分层的效果,由于3D打印的制造过程。
    • 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的面(这个工具是最有效的,当循环的两边有相同数量的顶点时)-它是有用的,用于连接网格的两个分开的部分。

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    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。

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    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。

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    由于字母是分开的,我们需要使用贝塞尔圆创建一个支持。在BezierCurve选项卡中,选择“2D”选项,根据文本的厚度选择最优参数。

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    对于您想要的几何图形,是时候进行初步的导出函数了。由于Blender只导出多边形,你必须将模型转换成一个单一的网格,然后才能正确导出它。使用“Alt+C”,然后选择从曲线/元/冲浪/文本的选项转换模型到网格。

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    对文件的文本部分重复该操作,使其也成为一个多边形网格。转换到Mesh可能会生成双顶点,这些顶点必须在编辑模式下合并。使用“Ctrl+V”然后“删除双精度”将解决这个问题-不要忘记重新计算面向外部的面(Ctrl+N)。

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    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

    单面模型:镜像修改器

    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。

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    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。

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    减少面数(减少文件大小):ReMesh和Decimate修改器

    • 再啮合修饰符

    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。

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    • 毁掉修饰符

    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)。

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    添加厚度到表面:固化修改器

    固化修改器赋予表面厚度。“厚度”参数决定了对象在Blender单位的厚度。这个工具是创建一系列表面的可打印模型的理想工具。

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    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。

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    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”。

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    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。

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    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。机屏幕 在“编辑”模式下,激活比例,置换顶点来创建一个卷。机屏幕 然后,在“对象”模式,添加一个平面,你将设计头部的细节。下面的修改器将是必要的创建一个正确的3D打印几何。
    • 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
    • 收缩包装修改器-激活球体上的粘附几何体。使用“投射”模式,勾选“否定”选项,投射物体的形状。
    • 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
    机屏幕 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。机屏幕 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。 机屏幕 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。机屏幕 使用快捷键“M”放置一个圆柱体。机屏幕
    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 是3D打印的必要条件 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)
    带有网格信息的文件:
    • .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可以通过使用Addons添加更多可导入的文件类型(例如. directx, .lwo,或.dxf)。要激活这些插件,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。1.2 (1) _BuRNE2p.jpg搅拌器 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
    (2) _3LHk1C7.jpg搅拌机1.2 (3) _PlMQbDy.jpg搅拌机1.2 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。(4) _Ouy4f9r.jpg搅拌机1.2

    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有色的面-不需要被固定的面将不会突出显示,并将显示在灰色。你可以在3D视图的属性中找到这个工具(点击“N”)。小心高多边形数的模型,因为网格分析需要更长的时间来处理。
    • 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。(5) _BakMhJP.jpg搅拌机1.2
    • 十字路口
    这种模式显示面相交。(6) _iVdZVY0.jpg搅拌机1.2
    • 厚度
    该模式可以显示比预定厚度更薄的模型部件。1.2 (7) _PsvsfTN.jpg搅拌机
    • 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。1.2 (8) _7cT9pOv.jpg搅拌机
    • 锐利的边缘
    显示创建过薄的边的边(类似于厚度)。1.2 (9) _2ePfhVJ.jpg搅拌机 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。(10) _JxDgmIW.jpg搅拌机1.2
    • 体积: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。
    • 十字:表示任何交叉面
    • 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
    • Check All:检查上述所有参数
    • 隔离:删除没有卷的所有顶点
    • 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

    _qYYgrmi.jpg搅拌机1.2 (11)

    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。

    搅拌机1.2 (12)_eZ6hnqF.jpg

    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)

    (13) _nvyp2tH.jpg搅拌机1.2

    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”。

    _jBqUFgV.jpg搅拌机1.2 (14)

    • .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。

    1.2 (15) _0DQME8Q.jpg搅拌机

    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”。

    (16) _o96BUjL.jpg搅拌机1.2

    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”。1.3 (1) _KSr8fQB.jpg搅拌器 然后按下F键,空的部分会自动填满。 警告:这种模式可以创建Ngons(超过四个顶点的面)。(2) _rywmpNQ.jpg搅拌机1.3 可以使用GridFill函数,其中真空部分将由偶数个顶点组成。(3) _mGC0tQo.jpg搅拌机1.3

    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。(4) _qAR1gwG.jpg搅拌机1.3

    3.5.孤立的顶点和面

    孤立的顶点和面应该从模型中排除。这些通常是未完成的模型的遗留物。它们需要删除,因为它们是模型的无体积部分,不能打印。要移除网格的隔离部分,使用附加组件“3D PrintToolBox”,单击“隔离”按钮,然后单击“清理”。(5) _oVOaxOl.jpg搅拌机1.3

    3.6。锐角

    在3D打印中,尖锐的弯曲是有问题的,因为它们制造的零件太薄,无法打印。在编辑模式中定位锐角后,可以使用Addon 3D PrintToolBox选择问题部分。然后使用“平滑”工具在特殊菜单(快捷键W)。(6) _sjQQ6xR.jpg搅拌机1.3

    3.6。锐角

    当一个零件太薄而无法打印时,可以加厚该零件的一般尺寸来加厚问题区域。如果你只是想让模型太薄的那部分变厚,有几个可行的解决方案。在大多数情况下,激活编辑模式的正常缩放就足够了。这里有一个手的例子,它的手指太细,无法打印。1.3 (7) _w0NnoGB.jpg搅拌机 也可以将太薄的零件粘在较厚的几何体上。但是,你必须融合这些几何图形,这样它们就不会创建重叠的曲面。一只手粘在一个角色上的例子。1.3 (8) _dRITCb0.jpg搅拌机

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