Jak drukować puste obiekty w 3D - po prostu wyjaśnione

Jak drukować puste obiekty w 3D - po prostu wyjaśnione

Wydrążone modele pozwalają zaoszczędzić pieniądze, materiał i czas. Dowiedz się, kiedy i jak wydrążać modele 3D, dzięki trzem prostym metodom.

Zmniejsz wypełnienie

Obraz: Zmniejsz głośność
Zobacz różne stopnie wypełnienia (Źródło: 3Deee )

Czy zastanawiałeś się kiedyś nad tym, czy wydrążenie modelu to dobry pomysł, czy nie? Cóż, prosta odpowiedź jest taka, że prawie zawsze istnieją korzyści, wynikające z wydrążenia wydruku. Wydrążenie może zaoszczędzić materiał jaki zużyjesz do drukowania, czas, pieniądze oraz oczywiście może potencjalnie poprawić Twoje wydruki 3D.

W tym artykule omówimy ogólne zasady drukowania w technologiach FDMSLADLP i  LCD (żywica). Następnie skupimy się na trzech głównych sposobach wydrążania wydruków: za pomocą slicera (ustawienie wypełnienia), trybu wazy lub programu do modelowania ( jako przykład wybieramy Meshmixer ). Na koniec omówimy kilka kwestii, jak i kiedy możemy wydrążyć model.

Jeśli myślisz o modelu, który chcesz wydrążyć, ale nie chcesz robić tego we własnym zakresie, rozważ outsourcing swoich potrzeb związanych z drukowaniem 3D.

A teraz przejdźmy do podstaw wydrążenia.

Filament kontra żywica

Część drukowana FDM znajduje się po lewej stronie, a SLA po prawej
Część drukowana FDM znajduje się po lewej stronie, a część SLA po prawej stronie. (Źródło: Formlabs )

Istnieją różne powody dla których możemy potrzebować wydrążyć nasze wydruki. Zależy to między innymi od materiału do drukowania i technologii druku 3D. Przyjrzyjmy się im bliżej.

Druk na drukarce filamentowej FDM

W przypadku drukarek FDM, jednym z najczęściej stosowanym filamentów jest PLA. Ponieważ filamenty są znacznie tańsze niż żywica, użytkownicy drukarek 3D FDM nie muszą zbytnio przejmować się kosztami, gdy chcą zwiększyć wagę wydruku lub jego wytrzymałość. Jednak należy pamiętać o tym, iż wydrążenie modelu, pozwoli zaoszczędzić czas druku, a także pieniądze. 

Druk na drukarce żywicznej 

Jeśli chodzi o drukarki 3D, drukujące w technologii SLA, DLP i LCD, wszystkie oparte są na bazie druku z żywicy i mogą znacznie skorzystać na wydrążeniu modeli. Żywica, jak wszyscy wiemy, może być dość droga, w porównaniu z kosztem zakupu filamentów. Dlatego większość użytkowników drukujących przy użyciu żywicy, dąży do tego aby zminimalizować jej zużycie, nie obniżając jednocześnie jakości druku, co logicznie prowadzi do wydrążenia.

Typowe wydruki żywiczne, to miniatury, popiersia i inne modele, wymagające dużej dokładności. Nawet jeśli weźmiesz pod uwagę wytrzymałość swoich modeli, nadal możesz zaoszczędzić dużo materiału i ulepszyć wydruki, dostosowując gęstość wypełnienia.

Przejdźmy teraz do trzech metod, których możesz użyć do wydrążenia wydruków 3D.

Metoda 1: Slicer

Wazon pusty z wypełnieniem 0%
Pusta waza z wypełnieniem 0% (Źródło: Pranav Gharge przez All3DP)

Metoda, którą możemy zastosować w ustawieniach slicera, jest dość prosta do wykonania. Ustawienie „Infill” w slicerze umożliwia dostosowanie stopnia wypełnienia wydruku.

Dostosowując wypełnienie, ważne jest, aby wziąć pod uwagę, co będziesz drukować. Stopień wypełnienia ma wpływ między innymi na wytrzymałość wydrukowanego obiektu 3D.

Rzućmy okiem na to, jak wydrążyć model przy użyciu darmowego i popularnego oprogramowania  Cura. Możesz łatwo dostosować ten parametr, po prostu zmieniając stopień wypełnienia obiektu. Ta metoda jest wygodna i nie wymaga dodatkowego przetwarzania wstępnego ani końcowego.

Dobra wiadomość jest taka, że ​​jeśli użyjesz innego oprogramowania typu slicer, proces będzie mniej więcej taki sam.

Krok po kroku

Wazon z wypełnieniem 20%
Wazon z wypełnieniem 20% (źródło: Pranav Gharge via All3DP)

  1. Zaimportuj swój model do Cura.
  2. Jeśli korzystasz z zalecanych ustawień, po prostu dopasuj wybrany stopień wypełnienia za pomocą suwaka.
  3. Jeśli chcesz mieć większą kontrolę nad wypełnieniem i innymi ustawieniami, wybierz opcję niestandardową/custom option, a zobaczysz dodatkowe ustawienia drukowania.
  4. Kliknij opcję „Infill”, a pojawi się menu rozwijane. Tutaj możesz dostosować różne ustawienia, związane ze stopniem wypełnienia modelu. Do wyboru jest również wiele wzorów wypełnienia.
  5. Wprowadź potrzebną wartość i przygotuj model do drukowania 3D.

Jeśli chcesz, możesz porównać różnice czasowe i materiałowe przy różnych stopniach wypełnienia, aby sprawdzić, ile możesz zaoszczędzić dzięki zmianie parametrów. Dobry punkt wyjścia,  to wypełnienie od 10% do 15%.

Metoda 2: Tryb wazy

Wazony to oczywisty model do wydrążenia w trybie wazonu
Wazony są oczywistym modelem do wydrążenia w trybie wazy (źródło: hakalan via Thingiverse )

Tryb wazy jest bardzo podobny do opcji wypełnienia, którą widzieliśmy powyżej, z tym wyjątkiem, że tutaj mamy do czynienia tylko z grubością pojedynczej ściany. (Zwykle jesteśmy w stanie ustawić wybraną grubość ścianki).

Tryb wazy świetnie nadaje się do drukowania wazonów, chociaż może być również przydatny do rzeźb, rakiet i wszelkiego rodzaju pojemników.

Zwróć jednak uwagę na to, że tylko modele, które mają ciągły obszar przekroju, mogą być drukowane w tym trybie, ponieważ nie mamy tutaj do czynienia z cofaniem się filamentu z punktu do punktu; filament jest jak pojedyncza nić, od początku do końca modelu.

Krok po kroku

  1. Zaimportuj swój model do Cura.
  2. Otwórz opcję „Custom Settings”.
  3. Wybierz „Special Modes”, a pojawi się menu.
  4. Włącz opcje „Spiralise Outer Contour” i „Smooth Spiralized Contour”.
  5. ,,Pokrój” model w slicerze i możesz go wydrukować w 3D! To takie proste.

Metoda 3: Meshmixer

Króliczek wydrążony w Meshmixerze
Króliczek wydrążony w oprogramowaniu Meshmixer (źródło: Pranav Gharge via All3DP)

Meshmixer, to jeden z najpopularniejszych darmowych programów, dla użytkowników drukarek 3D. Meshmixer zapewnia możliwość wydrążenia całego modelu, a także pozwala  wybrać grubość ściany obiektu.

W przeciwieństwie do metody wypełnienia wybieranej w slicerze, Meshmixer umożliwia dostosowanie wytrzymałości ściany obiektu, poprzez zmianę grubości ściany. Ponadto podczas drukowania na drukarce SLA lub DLP, dzięki oprogramowaniu Meshmixer, można bezpośrednio określić lokalizację i rozmiar otworów drenażowych.

Krok po kroku

  1. Zaimportuj wybrany model 3D.
  2. Wybierz opcję „Edit” z paska menu po lewej stronie.
  3. Wybierz opcję „Hollow”.
  4. Określ grubość ściany za pomocą suwaka offset distance
  5. Wybierz liczbę i rozmiar otworów w przypadku drukowania z żywicy.
  6. Kliknij „Update hollow”, a następnie „Generate holes”. Zostanie wygenerowany model z ustawionymi przez Ciebie parametrami.
  7. Zaakceptuj model, a następnie wyeksportuj go w preferowanym formacie pliku.

Rozważania

Ucieczka przed dziurami w modelu
Ucieczka poprzez dziury w modelu (źródło: i.Materialise )

Oczywiście wydrążenie modelu nie zawsze wychodzi idealnie. Jest kilka rzeczy, o których należy pamiętać, decydując, czy powinieneś wydrążyć model i jak bardzo:

  • Wykończenie powierzchni: upewnij się, że ilość wydrążenia nie wpływa na żadne właściwości powierzchni modelu. Upewnij się, że zapewnisz wystarczającą grubość ścianki.
  • Wytrzymałość: wytrzymałość modelu zależy zarówno od stopnia wypełnienia, jak i grubości ścian. Aby upewnić się, że model ma wystarczającą wytrzymałość, musisz zapewnić odpowiednią grubość ścian, zwłaszcza jeśli zmniejszasz stopień wypełnienia.
  • Otwory wylotowe lub drenażowe: Podczas drukowania modeli FDM nie musisz się martwić o otwory drenażowe. Ale jeśli chodzi o wydruki żywiczne, otwory te mogą być niezbędne, aby nieutwardzona żywica nie utknęła wewnątrz modelu. Niektóre programy typu slicer, takie jak ChiTuBox,  są specjalnie zaprojektowane do metod drukowania na bazie żywicy i mogą pomóc w wykonaniu prawidłowych otworów drenażowych.
  • Konstrukcje otwarte i zamknięte: Niektóre modele po prostu nie mogą być całkowicie wydrążone. Często wypełnienie wewnątrz modelu jest konieczne, aby podeprzeć wszelkie zwisy. Jednocześnie nie musisz drukować całkowicie wypełnionego modelu. Najlepiej jest pośrodku: użyj wystarczającego wypełnienia, aby podeprzeć wszelkie zwisy, ale jednocześnie nie za dużo, aby nadal mieć stosunkowo lekki model.

Pusty koniec

Wydrukowana w 3D śnieżna kula to fajny projekt na wydrążony wydruk
Wydrukowana w 3D śnieżna kula, to fajny projekt na wydrążony wydruk (źródło: 3E via YouTube )

 

Teraz wiesz, jak łatwo jest używać oprogramowania do modelowania 3D w celu wydrążenia wydruków. Wiesz również, że nie wymaga to dodatkowych etapów przetwarzania końcowego. Ponieważ znasz już te wszystkie podstawy, możesz zabrać się do drążenia swojego modelu.

 

(Źródło głównego zdjęcia: BCN3D via Thingiverse )

Źródło: https://all3dp.com/