Ak ste vstúpili do sveta 3D tlače, určite ste už na nejednom mieste videli skratku STL. Tieto skratky odkazujú na typ formátu súboru (s príponou .stl) čo bolo veľmi dôležité, aj keď teraz existujú nejaké alternatívy. A je to tak, že 3D návrhy sa nedajú vytlačiť tak, ako sú, ako dobre viete, a potrebujú nejaké medzikroky.
Keď máte koncept 3D modelu, musíte použiť návrhový softvér CAD a vygenerovať render. Potom ho možno exportovať do formátu STL a potom prejsť cez slicer, ktorý ho „rozkrája“, aby vytvoril napríklad GCode, ktorý je zrozumiteľné 3D tlačiarňou a tak, aby bolo možné vytvárať vrstvy, kým nie je diel dokončený. Ale nebojte sa, ak tomu úplne nerozumiete, tu vám vysvetlíme všetko, čo potrebujete vedieť.
Spracovanie 3D modelu
Pri bežných tlačiarňach máte k dispozícii program, ako je čítačka PDF alebo textový editor, textový procesor atď., v ktorom je funkcia tlače, ktorá po stlačení zaradí dokument do tlačového frontu, aby sa vytlačiť. V 3D tlačiarňach je to však o niečo zložitejšie, keďže Potrebné sú 3 kategórie softvéru Aby to fungovalo:
- Softvér na 3D modelovanie: Môže ísť o modelovacie alebo CAD nástroje, v ktorých vytvoríte model, ktorý chcete vytlačiť. Niektoré príklady:
- TinkerCAD
- Mixér
- BRL-CAD
- Mechanický dizajn Spark
- FreeCAD
- OpenSCAD
- krídla3d
- Autodesk AutoCAD
- Autodesk Fusion 360
- Autodesk Inventor
- 3D lomítko
- Sketchup
- 3D MoI
- Rhino3D
- kino 4D
- SolidWorks
- Maya
- 3DS Max
- krájača: je to typ softvéru, ktorý vezme súbor navrhnutý jedným z predchádzajúcich programov a rozdelí ho na plátky, to znamená, že ho rozdelí na vrstvy. Takto to môže pochopiť 3D tlačiareň, ktorá, ako viete, vytvára vrstvu po vrstve a prevádza ju na G-Code (prevládajúci jazyk medzi väčšinou výrobcov 3D tlačiarní). Tieto súbory obsahujú aj ďalšie údaje, ako je rýchlosť tlače, teplota, výška vrstvy, ak ide o viacnásobnú extrúziu atď. V podstate CAM nástroj, ktorý generuje všetky pokyny pre tlačiareň, aby mohla vyrobiť model. Niektoré príklady:
- Ultimaker Cure
- Opakovač
- Zjednodušiť3D
- slic3r
- KISSlicer
- tvorca nápadov
- Octo Print
- 3DPprinterOS
- Hostiteľ tlačiarne alebo hostiteľský softvér: v 3D tlači sa to týka programu, ktorého nástrojom je prijať súbor GCode z rezača a doručiť kód do samotnej tlačiarne, zvyčajne cez port USB alebo cez sieť. Týmto spôsobom môže tlačiareň interpretovať tento «recept» príkazov GCode pomocou súradníc X (0.00), Y (0.00) a Z (0.00), na ktoré je potrebné posunúť hlavu, aby sa vytvoril objekt, a potrebné parametre. V mnohých prípadoch je hostiteľský softvér integrovaný do samotného slicera, takže zvyčajne ide o jeden program (pozri príklady slicerov).
Tieto posledné dva body zvyčajne sa dodávajú so samotnou 3D tlačiarňouako bežné ovládače tlačiarne. však dizajnový softvér Budete si ho musieť vybrať samostatne.
Krájanie: čo je 3D posuvník
V predchádzajúcej časti ste sa dozvedeli viac o posuvníku, teda softvéri, ktorý vyreže 3D model navrhnutý tak, aby získal potrebné vrstvy, jeho tvary a rozmery, aby ho 3D tlačiareň vedela vytvoriť. však proces krájania v 3D tlači je to celkom zaujímavá a základná fáza procesu. Preto tu môžete získať viac informácií o ňom.
El proces krájania krok za krokom sa mierne líši v závislosti od použitej technológie 3D tlače. A v zásade môžete rozlišovať medzi:
- Krájanie FDM: V tomto prípade je potrebné presné ovládanie niekoľkých osí (X/Y), pretože pohybujú hlavou v dvoch osiach a veľmi vyžadujú pohyb tlačovej hlavy na vytvorenie trojrozmerného objektu. Jeho súčasťou budú aj parametre ako teplota trysky a chladenie. Keď slicer vygeneruje GCode, algoritmy interného ovládača tlačiarne budú mať na starosti vykonávanie potrebných príkazov.
- SLA krájanie: V tomto prípade musia príkazy obsahovať aj expozičné časy a výškové rýchlosti. A to preto, že namiesto nanášania vrstiev vytláčaním musíte nasmerovať svetelný lúč do rôznych častí živice, aby stuhla a vytvorila vrstvy, pričom objekt zdvíhate, aby sa mohla vytvoriť ďalšia nová vrstva. Táto technika vyžaduje menej pohybov ako FDM, pretože na nasmerovanie lasera je riadené iba odrazové zrkadlo. Okrem toho je potrebné zdôrazniť jednu dôležitú vec, a to, že tieto typy tlačiarní zvyčajne nepoužívajú GCode, ale zvyčajne majú svoje vlastné proprietárne kódy (preto potrebujú vlastný rezací alebo slicer softvér). Existujú však niektoré generiká pre SLA, ako napríklad ChiTuBox a FormWare, ktoré sú kompatibilné s mnohými 3D tlačiarňami tohto typu.
- Krájanie DLP a MSLA: V tomto inom prípade to bude podobné ako SLA, ale s tým rozdielom, že v týchto prípadoch bude potrebný jediný pohyb stavebnej dosky, ktorá sa bude počas procesu pohybovať pozdĺž osi Z. Ostatné informácie budú orientované na výstavný panel alebo obrazovku.
- ostatné: Vo zvyšku, ako je SLS, SLM, EBM atď., môžu byť viditeľné rozdiely v procesoch tlače. Majte na pamäti, že v týchto troch spomenutých prípadoch sa pridáva aj ďalšia premenná, ako je vstrekovanie spojiva a vyžaduje si zložitejší proces krájania. A k tomu musíme dodať, že model SLS tlačiarne danej značky nebude fungovať rovnako ako SLS tlačiareň konkurencie, takže je potrebný špecifický rezací softvér (väčšinou ide o proprietárne programy poskytované samotným výrobcom).
Na záver ešte dodám, že existuje belgická firma tzv zhmotniť kto vytvoril a komplexný softvér, ktorý slúži vo všetkých technológiách 3D tlače a výkonný ovládač pre 3D tlačiarne tzv Magics. Okrem toho je možné tento softvér rozšíriť o moduly na generovanie vhodného súboru rezu pre konkrétne stroje.
STL súbory
Doteraz sa uvádzali odkazy na STL súbory, ktoré sú jadrom tohto článku. Tento populárny formát však ešte nebol do hĺbky preskúmaný. V tejto časti sa s tým budete môcť zoznámiť do hĺbky:
Čo je súbor STL?
Formát súboru STL súbor je to súbor s tým, čo potrebuje ovládač 3D tlačiarne, teda aby hardvér tlačiarne mohol vytlačiť požadovaný tvar, inými slovami, umožňuje zakódovať geometriu povrchu trojrozmerného objektu. Vytvoril ju Chuck Hull z 3D Systems v 80. rokoch minulého storočia a skratka nie je úplne jasná.
Geometrické kódovanie môže byť kódované pomocou Teselácia, vkladanie geometrických tvarov takým spôsobom, že nedochádza k žiadnym presahom alebo medzerám, teda ako mozaika. Napríklad tvary je možné skladať pomocou trojuholníkov, ako je to v prípade GPU vykresľovania. Jemná sieť zložená z trojuholníkov vytvorí celú plochu 3D modelu s počtom trojuholníkov a súradnicami ich 3 bodov.
Binárne STL vs ASCII STL
Rozlišuje medzi STL v binárnom formáte a STL vo formáte ASCII. Dva spôsoby ukladania a reprezentácie informácií o týchto dlaždiciach a ďalších parametroch. A Príklad formátu ASCII by mal:
solid <nombre> facet normal nx ny nz outer loop vertex v1x v1y v1z vertex v2x v2y v2z vertex v3x v3y v3z endloop endfacet endsolid <nombre>
Kde „vertex“ budú potrebné body s ich príslušnými súradnicami XYZ. Napríklad vytvárať guľovitý tvar, môžete použiť toto príklad kódu ASCII.
Keď je 3D tvar veľmi zložitý alebo veľký, bude to znamenať, že bude mať veľa malých trojuholníkov, ešte viac, ak je rozlíšenie vyššie, vďaka čomu sa trojuholníky zmenšia, aby sa tvary vyhladili. To generuje obrovské súbory ASCII STL. Aby sme to zhutnili, používame STL formáty binárne súbory, ako napríklad:
UINT8[80] – Header - 80 bytes o caracteres de cabecera UINT32 – Nº de triángulos - 4 bytes for each triangle - 50 bytes REAL32[3] – Normal vector - 12 bytes para el plano de la normal REAL32[3] – Vertex 1 - 12 bytes para el vector 1 REAL32[3] – Vertex 2 - 12 bytes para el vector 2 REAL32[3] – Vertex 3 - 12 bytes para el vector 3 UINT16 – Attribute byte count - 2-bytes por triángulo (+2-bytes para información adicional en algunos software) end
Ak si budete priať, tu máte súbor STLB alebo napríklad binárny STL jednoduchá kocka.
Nakoniec, ak sa pýtate, či je lepšie ASCII alebo binárne, pravdou je, že dvojhviezdy sú vždy odporúčané pre 3D tlač kvôli ich menšej veľkosti. Ak však chcete skontrolovať kód a odladiť ho manuálne, nemáte iný spôsob, ako to urobiť, ako použiť ASCII a úpravu, pretože interpretácia je intuitívnejšia.
Výhody a nevýhody STL
Súbory STL majú ako obvykle svoje výhody a nevýhody. Je dôležité, aby ste ich poznali, aby ste mohli určiť, či je to správny formát pre váš projekt alebo kedy by ste ho nemali používať:
- Výhoda:
- Je to univerzálny a kompatibilný formát s takmer všetkými 3D tlačiarňami, preto je tak populárny proti iným ako VRML, AMF, 3MF, OBJ atď.
- Vlastní a vyspelý ekosystéma na internete je ľahké nájsť všetko, čo potrebujete.
- Nevýhody:
- Obmedzenia množstva informácií, ktoré môžete zahrnúť, pretože ho nemožno použiť pre farby, fazety alebo iné dodatočné metadáta, ktoré zahŕňajú autorské práva alebo autorstvo.
- La vernosť je ďalšou z jeho slabých stránok. Rozlíšenie nie je príliš dobré pri práci s tlačiarňami s vysokým rozlíšením (mikrometre), pretože počet trojuholníkov potrebných na hladké opísanie kriviek by bol obrovský.
Nie všetky STL sú vhodné na 3D tlač
Zdá sa, že akýkoľvek súbor STL možno použiť na tlač v 3D, ale pravdou je, že nie všetky .stl sa dajú vytlačiť. Je to jednoducho súbor naformátovaný tak, aby obsahoval geometrické údaje. Aby mohli byť vytlačené, museli by mať podrobnosti o hrúbkach a ďalšie potrebné podrobnosti. Stručne povedané, STL zaručuje, že model je dobre viditeľný na obrazovke počítača, ale geometrický obrazec nemusí byť pevný, ak by bol vytlačený tak, ako je.
Tak skúste overiť, že STL (ak ste si ho nevytvorili sami) platí pre 3D tlač. To vám ušetrí veľa strateného času a tiež zbytočného vlákna alebo živice na nesprávnom modeli.
Polemika
Na dokončenie tohto bodu by ste mali vedieť, že nejaké existujú polemiku o tom, či použiť tento typ súboru alebo nie. Hoci sa ich okolo stále veľa hemží, niektorí už považujú STL za mŕtvych v porovnaní s alternatívami. A niektoré z dôvodov, prečo sa vyhýbajú STL pre 3D návrhy, sú:
- slabé rozlíšenie pretože pri triangulácii dôjde k strate určitej kvality v porovnaní s modelom CAD.
- Farba a textúra sa strácajú, čo už umožňujú iné aktuálnejšie formáty.
- Žiadne ovládanie vypchávky pokročilých.
- Ostatné súbory sú produktívnejšie pri ich úprave alebo kontrole ako STL v prípade, že je potrebná akákoľvek oprava.
Softvér pre .stl
niektoré z Často kladené otázky o formáte súboru STL zvyčajne odkazujú na to, ako možno tento formát vytvoriť, alebo ako ho otvoriť a dokonca aj upraviť. Tu sú tieto vysvetlenia:
Ako otvoriť súbor STL
Ak vás zaujíma ako otvorte súbor STL, môžete to urobiť niekoľkými spôsobmi. Jedným z nich je prostredníctvom niektorých online prehliadačov alebo tiež pomocou softvéru nainštalovaného vo vašom počítači. Tu sú niektoré z najlepších možností:
- online:
- Windows: Microsoft 3D Viewer
- GNU/Linux: gmsh
- macOS: Náhľad resp Príjemné 3D
- iOS / iPadOS: STL SimpleViewer
- Android: Rýchly prehliadač STL
Ako vytvoriť súbor STL
na vytvárať súbory STL, máte tiež dobrý repertoár softvéru pre všetky platformy a dokonca aj online možnosti, ako napríklad:
- online: TinkerCAD, Sketchup, OnShape
- Windows: FreeCAD, Mixér, sieťové laboratórium
- GNU/Linux: FreeCAD, Mixér, sieťové laboratórium
- macOS: FreeCAD, Mixér, sieťové laboratórium
- iOS / iPadOS:*
- Androidy: *
Ako upraviť súbor STL
V tomto prípade to umožňuje aj softvér, ktorý je schopný vytvoriť upraviť súbor STL, preto, aby ste videli programy, môžete vidieť predchádzajúci bod.
Alternativas
Postupne sa objavovali niektoré alternatívne formáty pre návrhy pre 3D tlač. Tieto ďalšie formáty sú tiež veľmi dôležité a zahŕňajú:
- PLY (formát mnohouholníkového súboru): Tieto súbory majú príponu .ply a je to formát pre mnohouholníky alebo trojuholníky. Bol navrhnutý na ukladanie trojrozmerných údajov z 3D skenerov. Ide o jednoduchý geometrický popis objektu, ako aj ďalšie vlastnosti, ako je farba, priehľadnosť, normály povrchu, súradnice textúry atď. A rovnako ako STL existuje ASCII a binárna verzia.
- OBJ: Súbory s príponou .obj sú tiež súbormi definície geometrie. Boli vyvinuté spoločnosťou Wavefront Technologies pre softvér s názvom Advanced Visualizer. V súčasnosti je to open source a bolo prijaté mnohými 3D grafickými programami. Ukladá tiež jednoduché informácie o geometrii objektu, ako je poloha každého vrcholu, textúra, normála atď. Ak deklarujete vrcholy proti smeru hodinových ručičiek, nemusíte explicitne deklarovať normálne steny. Súradnice v tomto formáte tiež nemajú jednotky, ale môžu obsahovať informácie o mierke.
- 3MF (3D výrobný formát): Tento formát je uložený v súboroch .3mf, čo je open source štandard vyvinutý konzorciom 3MF. Formát geometrických údajov pre aditívnu výrobu je založený na XML. Môže obsahovať informácie o materiáloch, farbe atď.
- VRML (jazyk na modelovanie virtuálnej reality): vytvorilo Web3D Consortium. Tieto súbory majú formát, ktorého cieľom je reprezentovať interaktívne trojrozmerné scény alebo objekty, ako aj farbu povrchu atď. A tie sú základom X3D (eXtensible 3D Graphics).
- AMF (formát aditívnej výroby): Formát súboru (.amf), ktorý je tiež štandardom s otvoreným zdrojom pre popis objektov pre aditívne výrobné procesy pre 3D tlač. Je tiež založený na XML a je kompatibilný s akýmkoľvek návrhovým softvérom CAD. A prišiel ako nástupca STL, ale s vylepšeniami, ako je zahrnutie natívnej podpory farieb, materiálov, vzorov a konštelácií.
- WRL: rozšírenie VRML.
Čo je GCode?
Veľa sme hovorili o programovacom jazyku GCode, pretože je dnes kľúčovou súčasťou procesu 3D tlače, ktorý prechádza od dizajnu STL k G-Code, čo je súbor s pokynmi a ovládacími parametrami 3D tlačiarne. Konverzia, ktorú automaticky vykoná softvér slicer.
Tento kód má príkazy, ktoré tlačiarni povedia, ako a kde má vytlačiť materiál, aby získala súčiastku, typu:
- G: Tieto kódy sú univerzálne zrozumiteľné pre všetky tlačiarne, ktoré používajú kódy G.
- M: Toto sú špecifické kódy pre určité série 3D tlačiarní.
- Ostatné: existujú aj iné natívne kódy iných strojov, ako sú funkcie F, T, H atď.
Ako môžete vidieť na predchádzajúcom obrázku príkladu, séria riadky kódu ktoré nie sú ničím iným ako súradnicami a ďalšími parametrami, ktoré 3D tlačiarni prikazujú, čo má robiť, ako keby to bol recept:
- X A Z: sú súradnice troch tlačových osí, to znamená, čím sa musí extrudér pohybovať jedným alebo druhým smerom, pričom súradnice začiatku sú 0,0,0. Napríklad, ak je v X číslo väčšie ako 0, presunie sa na túto súradnicu v smere šírky 3D tlačiarne. Zatiaľ čo ak je v Y číslo vyššie ako 0, hlava sa bude pohybovať von a v smere zóny tlače. Nakoniec, akákoľvek hodnota väčšia ako 0 v Z spôsobí, že sa posunie na zadanú súradnicu zdola nahor. To znamená, že vzhľadom na kus možno povedať, že X by bola šírka, Y hĺbka alebo dĺžka a Z výška.
- F: bude indikovať rýchlosť pohybu tlačovej hlavy v mm/min.
- E: sa vzťahuje na dĺžku výlisku v milimetroch.
- ;: celý text, ktorému predchádza ; je to komentár a tlačiareň ho ignoruje.
- G28: Zvyčajne sa vykonáva na začiatku tak, že sa hlava pohybuje na dorazy. Ak nie sú zadané žiadne osi, tlačiareň presunie všetky 3, ale ak je špecifikovaná konkrétna, použije ju iba na túto.
- G1: Je to jeden z najpopulárnejších G príkazov, pretože je to ten, ktorý nariaďuje 3D tlačiarni ukladať materiál pri lineárnom pohybe k označenej súradnici (X,Y). Napríklad G1 X1.0 Y3.5 F7200 ukazuje na ukladanie materiálu pozdĺž oblasti označenej súradnicami 1.0 a 3.5, a to rýchlosťou 7200 mm/min, teda 120 mm/s.
- G0: robí to isté ako G1, ale bez vytláčania materiálu, to znamená, že pohybuje hlavou bez ukladania materiálu, pre tie pohyby alebo oblasti, kde by sa nemalo nič ukladať.
- G92: povie tlačiarni, aby nastavila aktuálnu polohu svojich osí, čo je praktické, keď chcete zmeniť umiestnenie osí. Veľmi používané hneď na začiatku každej vrstvy alebo pri sťahovaní.
- M104: príkaz na zahriatie extrudéra. Používa sa na začiatku. Napríklad, M104 S180 T0 by znamenalo, že extrudér T0 je zahrievaný (ak je tam dvojitá tryska, bude to T0 a T1), zatiaľ čo S určuje teplotu, v tomto prípade 180 °C.
- M109: podobne ako vyššie, ale naznačuje, že pred pokračovaním s akýmikoľvek ďalšími príkazmi by mal výtlačok počkať, kým extrudér nezohreje teplotu.
- M140 a M190: podobne ako dva predchádzajúce, ale nemajú parameter T, pretože v tomto prípade sa vzťahuje na teplotu lôžka.
Samozrejme, tento G-kód funguje pre tlačiarne typu FDM, keďže tie živicové budú potrebovať iné parametre, ale pri tomto príklade vám postačí, aby ste pochopili, ako to funguje.
Konverzie: STL na…
Napokon, ďalšou z vecí, ktorá vyvoláva najväčšie pochybnosti medzi používateľmi, vzhľadom na množstvo rôznych formátov, ktoré existujú, s pripočítaním tých z 3D CAD návrhov a kódov generovaných rôznymi slicerami, je spôsob konverzie z jedného do druhého. Nech sa páči niektoré z najžiadanejších konverzií:
- Konvertovať z STL na GCode: Dá sa konvertovať pomocou softvéru na rezanie, pretože je to jeden z jeho cieľov.
- Prejdite z STL na Solidworks: možno vykonať pomocou samotného Solidworks. Otvoriť > v prieskumníkovi súborov zmeniť na formát STL (*.stl) > možnosti > zmeniť importovať ako a pevné telo o pevný povrch > akceptovať > vyhľadajte a kliknite na STL, ktoré chcete importovať > Otvoriť > teraz môžete vidieť otvorený model a strom funkcií vľavo > Dovezený > FeatureWorks > Rozpoznať funkcie > a bolo by to hotove.
- Preveďte obrázok na STL alebo JPG/PNG/SVG na STL: Môžete použiť online služby ako Imagetostl, Selva3D, Smoothie-3D atď., alebo použiť niektoré nástroje AI a dokonca softvér ako Blender atď., Na vygenerovanie 3D modelu z obrázka a jeho export do STL.
- Konvertovať z DWG do STL: Ide o súbor CAD a na konverziu je možné použiť mnoho návrhových softvérov CAD. Napríklad:
- AutoCAD: Výstup > Odoslať > Exportovať > zadajte názov súboru > vyberte typ Litografia (*.stl) > Uložiť.
- SolidWorks: Súbor > Uložiť ako > Uložiť ako STL > Možnosti > Rozlíšenie > Jemne > OK > Uložiť.
- Od OBJ po STL: Možno použiť obe online konverzné služby, ako aj niektoré lokálne softvérové nástroje. Napríklad pomocou Spin3D môžete urobiť nasledovné: Pridať súbory > Otvoriť > vyberte cieľový priečinok v Uložiť do priečinka > Vybrať výstupný formát > stl > stlačte tlačidlo Konvertovať a počkajte na dokončenie procesu.
- Prejdite zo Sketchupu na STL: Môžete to urobiť jednoduchým spôsobom so samotným Sketchupom, pretože má funkcie importu aj exportu. V tomto prípade musíte exportovať podľa nasledujúcich krokov, keď máte otvorený súbor Sketchup: Súbor > Exportovať > 3D model > vyberte, kam sa má uložiť súbor STL > Uložiť ako súbor STereolithograie (.stl) > Exportovať.
viac informácií
- Najlepšie živicové 3D tlačiarne
- 3D skener
- Náhradné diely pre 3D tlačiarne
- Vlákna a živica pre 3D tlačiarne
- Najlepšie priemyselné 3D tlačiarne
- Najlepšie 3D tlačiarne pre domácnosť
- Najlepšie lacné 3D tlačiarne
- Ako si vybrať najlepšiu 3D tlačiareň
- Typy 3D tlačiarní
- Príručka Začíname s 3D tlačou
Veľmi dobre vysvetlené a veľmi jasné.
Ďakujem za syntézu.
Ďakujem moc!