如果您曾經(jīng)嘗試過在3D打印機(jī)上打印非常小或薄的特征，您可能已經(jīng)注意到這可能是一個挑戰(zhàn)！大多數(shù)3D打印機(jī)都有固定的噴嘴尺寸，所以如果你想打印只有噴嘴寬度50%（或150%）的東西，這需要特別注意。值得慶幸的是，Simplify3D包含了為這個確切場景創(chuàng)建的一整套功能。本教程將幫助您了解 Simplify3D 中存在的薄壁設(shè)置以及如何使用這些設(shè)置來改進(jìn)您的 3D 打?。? 首先，重要的是要了解即使是大型模型也可能難以處理小特征。例如，大部分零件可能仍包含模型本身內(nèi)的薄壁。許多零件還包含鋒利或錐形邊緣，可能會產(chǎn)生非常薄的擠壓件。因此，無論您打印哪種類型的模型，了解這些特殊功能都很有用。在本教程中，我們將使用用戶Non-ICE的“玩具開放水輪機(jī)”模型。此模型包含幾個細(xì)的錐形刀片，這些刀片連接到模型中心的狹窄輪轂。我們已經(jīng)設(shè)置了一個工廠文件，其中包含此模型以及本教程的初始設(shè)置。單擊此處下載工廠文件，以便您繼續(xù)操作。 出于本文的目的，我們將這些精簡功能分為 2 類 – 外部和內(nèi)部。外部薄壁是從模型外部可見的非常薄的特征。例如，如果您的噴嘴寬 0.4 毫米，而您正在打印的壁厚僅為 0.2 毫米，則這將是外部薄壁。內(nèi)部薄壁是模型內(nèi)部可能出現(xiàn)的小空隙或間隙。如果使用 1.0mm 噴嘴打印 0.4mm 寬的墻壁，則墻壁兩側(cè)的周邊之間可能存在一個小的內(nèi)部間隙。我們將分別查看每種墻類型，以便您了解如何為每個方案配置 Simplify3D。 外部薄型特征 下載我們?yōu)闇u輪提供的工廠文件，并在 Simplify3D 中打開此文件。該模型包含幾個非常窄的葉片，厚度僅為約0.35mm。如果單擊“編輯過程設(shè)置”，您可以看到出廠文件中包含的默認(rèn)設(shè)置使用0.4mm的噴嘴直徑。這意味著我們渦輪的葉片實(shí)際上比我們打印它們的噴嘴小！因此，如果您在Simplify3D中單擊“準(zhǔn)備打印”，您會注意到預(yù)覽中缺少刀片。默認(rèn)情況下，Simplify3D 不會打印小于拉伸寬度的特征，但是，該軟件可讓您完全控制自定義此行為。 如果單擊“編輯進(jìn)程設(shè)置”，然后導(dǎo)航到“高級”選項(xiàng)卡，您將看到專門用于薄壁行為的整個部分。默認(rèn)情況下，“外部薄壁類型”設(shè)置為“僅周長”。這意味著軟件將嘗試僅使用周邊打印模型的外墻。對于要保持零件結(jié)構(gòu)完整性的常規(guī)尺寸打印件，這是一個很好的默認(rèn)設(shè)置。但是，對于像我們的渦輪葉片這樣的非常薄的特征，我們希望將此選項(xiàng)更改為“允許單個擠出壁”。這告訴軟件，如果它遇到無法用正常周長打印的薄壁，它可以嘗試通過為薄形狀創(chuàng)建單獨(dú)的拉伸來打印該墻。單擊“確定”保存此更改，然后單擊“準(zhǔn)備打印”以在預(yù)覽中查看更改。 左：僅周邊，右：單擠壓壁（刀片以深藍(lán)色顯示） 如您所見，渦輪葉輪的葉片現(xiàn)在包含在預(yù)覽中。如果將預(yù)覽著色模式更改為“特征類型”，您將看到風(fēng)扇葉片顯示為深藍(lán)色，表示它們是使用外部單拉伸打印的。該軟件將自動調(diào)整在這些區(qū)域擠出的塑料量，以嘗試盡可能匹配所需的形狀。Simplify3D 還能夠改變這些拉伸的厚度，允許您打印具有不同橫截面的形狀。例如，如果該型號的葉片從 0.35 毫米逐漸變細(xì)到 0.25 毫米，軟件將進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以實(shí)現(xiàn)錐形效果。因此，如果您正在打印小的外部特征，您可以快速看到單個擠出是多么有用！ 內(nèi)部薄型特征 現(xiàn)在，我們將使用相同的渦輪機(jī)模型來探索內(nèi)部薄特征。放大到模型的頂部，您會發(fā)現(xiàn)一個帶有 4 根輻條的中央輪轂，這些輻條連接到輪輞。這些輻條的寬度約為 1.4 毫米，因此當(dāng)以 0.4 毫米的擠出寬度打印時，輻條的每一側(cè)都有一個 0.4 毫米的周長，這些周長之間有 0.6 毫米寬的間隙。如果在 Simplify3D 預(yù)覽中分析這些輻條，您將看到該軟件使用稱為“間隙填充”的東西來填充周邊之間的空間。間隙填充類似于模型內(nèi)部的正常填充。擠出機(jī)以來回模式移動，擠出將兩個周邊連接在一起的塑料線。這可能很有用，因?yàn)樗谶@些周邊之間建立了許多結(jié)構(gòu)連接，但是，還有另一種選擇可以在單個運(yùn)動中填充這些間隙。 如果單擊“編輯工藝設(shè)置”并返回“高級”選項(xiàng)卡，您將看到“內(nèi)部薄壁類型”默認(rèn)設(shè)置為“允許間隙填充”。填補(bǔ)這些間隙的另一種方法是使用單個擠壓件，類似于我們剛剛用于外部渦輪葉片的擠壓件。選擇“允許單擠出填充”以啟用此選項(xiàng)。當(dāng)您單擊“準(zhǔn)備打印”時，您將看到這些輻條之間的間隙現(xiàn)在由單個擠出填充，該拉伸已被調(diào)整以填充0.6mm間隙。 左：間隙填充，右：單擠出填充（深綠色） 如果將預(yù)覽著色模式設(shè)置為“特征類型”，則會注意到內(nèi)部單個拉伸以深綠色表示。和以前一樣，軟件將調(diào)整擠出的材料量，以完美地填充模型中的內(nèi)部間隙和空隙。使用單次拉伸允許打印機(jī)在單次通過中填充這些間隙，而不是來回圖案。這可以縮短您的打印時間，甚至產(chǎn)生更好的表面光潔度！如果您查看模型中間的中央輪轂，您也會看到該區(qū)域的深綠色單拉伸。這些單個擠出件在單個連續(xù)循環(huán)中打印，但是，沿著循環(huán)動態(tài)調(diào)整擠壓件的厚度以填充周邊之間的不同間隙。這非常有用，允許您打印更復(fù)雜的形狀，因?yàn)橹儡浖⑦M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以確保最佳打印質(zhì)量。 單擠出設(shè)置 現(xiàn)在，您已經(jīng)了解了如何將單個拉伸與模型一起使用，接下來可以了解一些其他設(shè)置，這些設(shè)置可以調(diào)整這些單個拉伸的打印方式。以下所有設(shè)置都可以在流程設(shè)置的“高級”選項(xiàng)卡上找到。這些設(shè)置適用于內(nèi)部和外部單個拉伸。 允許的周長重疊– 此設(shè)置確定周長和單個拉伸之間的首選項(xiàng)。如果壁變得足夠窄，以至于周長重疊超過此數(shù)量，則將使用單個擠壓。如果要創(chuàng)建更多周長，請使用較高的值;如果要創(chuàng)建更多的單個拉伸，請使用較小的值。 最小擠出長度?– 如果單個擠出短于此距離，則不會打印。 這很有用，因?yàn)樗试S您過濾掉非常小的移動，從而節(jié)省寶貴的打印時間。 最小和最大打印寬度?– 您可能會發(fā)現(xiàn)打印機(jī)在打印極小或非常厚的擠出材料時遇到問題。這些設(shè)置允許您限制打印單個拉伸的寬度。例如，如果您使用的是最小擠出寬度為0% 的 4.50mm 噴嘴，這意味著打印的所有單個擠出寬度將至少為 0.2mm。同樣的原則也適用于最大打印寬度。 端點(diǎn)延伸距離?– 打印單個拉伸時，確保這些拉伸的起點(diǎn)和終點(diǎn)牢固地連接到基本模型非常重要。例如，我們的渦輪葉片的內(nèi)端可能難以粘在輪輞上，因?yàn)榈毒呗窂街挥袉吸c(diǎn)接觸。此設(shè)置允許將單個拉伸的長度延長兩側(cè)的設(shè)定值，這可以增加與基本模型的重疊以創(chuàng)建更強(qiáng)的連接。 ? 如您所見，這些設(shè)置為自定義單個拉伸的打印方式增加了很大的靈活性。確保適當(dāng)調(diào)整這些設(shè)置，以針對特定模型獲得最佳效果。

逆向工程 逆向工程加速了產(chǎn)品開發(fā)，在不同領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 例如，Britannia-upon-Globe（一個象征大不列顛君王專車的純手工雕像）這款吉祥物便是通過在 3D 掃描后轉(zhuǎn)化為可進(jìn)行 3D 打印的設(shè)計而修復(fù)的。在汽車行業(yè)，逆向工程可用于重制磨損的老式汽車零件，例如康明斯公司曾借助此技術(shù)修復(fù)其 28 號柴油特別版賽車。逆向工程甚至可用于設(shè)計汽車現(xiàn)有零部件周圍缺失的部件。近年來，法醫(yī)鑒證人員也在利用逆向工程從犯罪現(xiàn)場提取更多線索。? 如果您正在考慮將逆向工程技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)，那么在了解工作流程之后，便會對自己需要投入的時間和精力了然于心。3D 模型是決定工作流程復(fù)雜性的關(guān)鍵因素。 從 3D 掃描到 3D 模型 3D 掃描儀技術(shù)是所有逆向工程應(yīng)用的基礎(chǔ)，有助于以數(shù)字化形式捕捉對象的形狀。然而，將 3D 掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 3D 模型的過程漫長且曲折，并且需要借助中間軟件。CAD 工具對于產(chǎn)品設(shè)計而言不可或缺，但大多數(shù) CAD 軟件并未配備處理掃描數(shù)據(jù)時所需的工具。 我們所開發(fā)的 Design X?能夠加速這一過程。這款軟件以 CAD 內(nèi)核搭載開發(fā)歷時逾 25 載的掃描處理內(nèi)核，支持將掃描數(shù)據(jù)作為原生幾何體進(jìn)行操作，并可提取各種類型的模型用于制造。 下面將介紹一些最常用的模型，以幫助您了解自己所需要的 3D 模型。 ? 點(diǎn)云?是最簡單的用于表示物理對象的 3D 模型。它是大量（數(shù)百萬或數(shù)十億）數(shù)據(jù)點(diǎn)在空間里的集合，每個點(diǎn)的位置由一組笛卡爾坐標(biāo) (X, Y, Z) 定義。掃描儀可結(jié)合激光產(chǎn)生的垂直和水平角度來計算坐標(biāo)定位。作為 3D 掃描過程的輸出，點(diǎn)云是創(chuàng)建 CAD 模型的基礎(chǔ)，用于計量和質(zhì)量檢查。 多邊形網(wǎng)格?是點(diǎn)云的關(guān)聯(lián)產(chǎn)物。當(dāng)軟件將點(diǎn)云的測量結(jié)果結(jié)合在一起，并將接近的點(diǎn)云連接成三角形、四邊形或其他簡單的凸多邊形時，就會創(chuàng)建出多邊形網(wǎng)格。由此產(chǎn)生的頂點(diǎn)、邊和面的集合共同定義了對象的形狀。多邊形網(wǎng)格可在屏幕上輕松地著色和渲染，所有軟件都用其顯示模型。 CAD 模型?類型則與多邊形網(wǎng)格和點(diǎn)云數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn)，幾乎沒有共同之處。CAD 模型由非均勻有理 B 樣條 (NURB) 曲面組成，是一種用于在軟件中表示 3D 形狀的數(shù)學(xué)類型。此模型便于用公式和尺寸進(jìn)行編輯。由于 CAD 模型可以通過調(diào)整不同類型的參數(shù)來形成完美的圓柱形或完美的平面，因此我們稱其為參數(shù)驅(qū)動型模型。您還會聽到它們被冠以“智能”之美稱，這意味著 CAD 模型比點(diǎn)云或網(wǎng)格包含更多的信息。 在工程和設(shè)計領(lǐng)域，CAD 是3D模型的“圣杯”。然而，目前尚無法直接將掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 CAD 模型。我們可以采用一些輔助工具更輕松地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，但在大多數(shù)情況下，設(shè)計師或工程師需要在軟件內(nèi)部從頭開始創(chuàng)建 CAD 模型。該過程相當(dāng)耗時，但 CAD 模型也是當(dāng)前制造業(yè)中最常用的模型類型。 SubD?（細(xì)分）曲面經(jīng)常用于動畫、AR 和 VR 環(huán)境中不同類型的表示。它們是 NURB 曲面的混合體，以多邊形架構(gòu)控制。 體素?是體積像素的簡稱，相當(dāng)于 3D 像素。它們是微小的立方體，類似于一顆顆沙粒。體素經(jīng)常用于在醫(yī)療領(lǐng)域?yàn)榧袤w或支架建模。 如何在相應(yīng)場景中使用合適的模型？ 各種 3D 模型的創(chuàng)建方式并不等效。基于點(diǎn)云建立 CAD 模型比基于點(diǎn)云建立多邊形網(wǎng)格更加費(fèi)時費(fèi)力。但是，關(guān)于是否要花費(fèi)精力創(chuàng)建 CAD 模型將完全取決于您對模型的需求。您需要的是包含制造缺陷等一切內(nèi)容的精確復(fù)制品，還是需要一個完美的制造模型？下面將用一些示例來說明它們的用途。 ? 竣工模型?，也即精確復(fù)制的模型，旨在獲取精確的表示。例如，如果您希望圍繞某人的手掌制作一個支架或設(shè)備，則需要以偏差很小的模型來呈現(xiàn)此人的解剖結(jié)構(gòu)。我們的工具支持直接將 NURB 曲面包裹在手臂的 3D 掃描結(jié)果上，并創(chuàng)建一個幾乎精確的模型表示，誤差與原始形狀不超過數(shù)微米。? 設(shè)計意圖?– 工業(yè)零部件的 3D 模型不應(yīng)該是一個精確的復(fù)制品，因?yàn)橹圃斓牧悴考哂衅?。設(shè)計產(chǎn)品和實(shí)際產(chǎn)品之間允許存在誤差，其被稱為制造公差。雖然公差是可以接受的，但數(shù)字模型中不應(yīng)該包含公差。 合二為一?– 在有些情況下，您希望大部分形狀是竣工狀態(tài)，而部分形狀則對應(yīng)設(shè)計意圖，例如上圖中的拓?fù)鋬?yōu)化托架。此有機(jī)形狀可以利用模擬軟件計算得出，而模擬軟件通常使用網(wǎng)狀模型，隨后用 CAD 曲面包裹。不過，我們希望孔的位置非常精確，因此將其保留為網(wǎng)格。 何時將 Design X 引入工作流程？ 我們已經(jīng)了解了 3D 模型的類型，現(xiàn)在需要對數(shù)據(jù)處理工作流程進(jìn)行細(xì)化了。 如果您需要的是一個網(wǎng)格模型，那么過程很簡單。您可以使用 Design X 掃描物體，然后通過連接點(diǎn)云的頂點(diǎn)來創(chuàng)建網(wǎng)格。用于增材制造的 3D 打印機(jī)和切片軟件將讀取網(wǎng)格文件，如 STL、PLY 和 OBJ。這種簡單的工作流程能夠?qū)崿F(xiàn)精確的復(fù)制，但它有一項(xiàng)重要的缺點(diǎn)，即難以編輯特征。 此外，如果涉及到銑削，網(wǎng)格模型也不能切削。如果您需要在一個形狀上運(yùn)行數(shù)控刀軌，大多數(shù)計算機(jī)輔助制造 (CAM) 軟件包在 NURB 曲面上生成的刀軌比在網(wǎng)格上生成的刀軌更加平滑。Design X 可以快速地用曲面包裹網(wǎng)格，使刀軌編程更加高效。 以最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、快速而精確的方式幫助您從點(diǎn)云過渡到 3D 多邊形模型。 最后，您往往希望通過掃描物體來創(chuàng)建特征齊全且可編輯的 CAD 模型。該流程的工作量最大，但這也是 Design X 最大的功用所在。Design X 能夠迅速處理具有數(shù)百萬點(diǎn)的大型掃描數(shù)據(jù)集，其速度超過其他任何軟件；它有助于您應(yīng)用逆向工程，快速將物理零件從基于 3D 掃描的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字參數(shù)化 CAD 模型

如何將 3D 掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 CAD 模型？如何從成品中提取完整的設(shè)計信息？隨著技術(shù)的發(fā)展，逆向工程的可能性越來越大，將不再僅僅適用于大規(guī)模行業(yè)。 逆向工程的重要性 逆向工程有助于深入了解一個零件、產(chǎn)品或工具的設(shè)計過程。對硬件設(shè)計過程執(zhí)行逆向工程步驟的主要目標(biāo)是復(fù)制一個零件或部件，從而替代單個元素而非整個設(shè)備。 無論是大型船舶渦輪機(jī)還是收藏家的微型模型汽車等藏品，這種可持續(xù)的方法都可以大大節(jié)省時間和金錢。這就是3D掃描最近在主要工業(yè)生產(chǎn)之外越來越受歡迎并獲得初創(chuàng)企業(yè)和業(yè)余愛好者的青睞的原因。 當(dāng)然，逆向工程對精度有要求，但這并不意味著逆向工程十分復(fù)雜。第一步是獲取你想分析的零件的掃描數(shù)據(jù)，然后可以將其轉(zhuǎn)化為CAD。 蔡司逆向工程軟件 針對初學(xué)者，我們有如下建議： “我們所有的解決方案都能讓你達(dá)到目的，但如果你是初學(xué)者，GOM Scan 1肯定是適合你的選擇?！? ? ——Josh Span，GOM Metrology應(yīng)用工程師 獲取您的 CAD 模型——無論任何形狀 無論是幾何形狀、自由曲面還是有機(jī)形狀，借助功能強(qiáng)大、具有用戶指導(dǎo)性的逆向工程軟件解決方案，您都可以輕松將 3D 掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為高精度 CAD 模型，使 3D 掃描數(shù)據(jù)發(fā)揮出更大價值。 今天，3D表面模型也作為數(shù)據(jù)輸入用于VR應(yīng)用，開辟了新的可能性。逆向工程的新技術(shù)迅猛發(fā)展，不論你是充滿激情的工程師，還是3D掃描初學(xué)者，都能探索到更多的應(yīng)用領(lǐng)域。 源文來自：HandsOnMetrology ?

本教程將為您提供將3D模型導(dǎo)入Simplify3D所需的所有基礎(chǔ)知識。該軟件支持STL(立體光刻)、OBJ和3MF文件格式，盡管STL文件是最常見的，所以這就是我們今天要開始的。 獲取STL文件 獲取STL文件有兩種常用方法: 1.從網(wǎng)上下載:第一個也是最簡單的方法是從網(wǎng)上下載一個預(yù)先存在的STL文件。有幾個流行的網(wǎng)站包含數(shù)以千計的數(shù)字模型，這些模型已經(jīng)為基于擠壓的3D打印進(jìn)行了優(yōu)化。兩個常見的是www.thingiverse.com和grabcad.com。在這個例子中，我們將使用blecheimer的壓縮機(jī)葉輪型號對于本教程。點(diǎn)擊“下載這個東西！”；然后點(diǎn)擊“comp_wheel.stl”文件下載stl文件。將STL文件放在計算機(jī)上的一個文件夾中，因?yàn)槟鷮⒃谙乱徊街袑?dǎo)入該文件。 2.從CAD導(dǎo)出:獲取STL文件的另一個流行選項(xiàng)是從您選擇的CAD軟件包中導(dǎo)出該文件，如SketchUp或Solidworks。所有主要的CAD軟件包都包括將數(shù)字模型導(dǎo)出為STL文件格式的功能。說明因CAD軟件而異；有些可能需要一個插件來導(dǎo)出STL文件。只需將STL文件放入計算機(jī)上的一個文件夾中，因?yàn)槟鷮⒃谙乱徊街袑?dǎo)入該文件。 ? 將STL文件導(dǎo)入Simplify3D ? 是時候?qū)TL文件導(dǎo)入Simplify3D軟件了。在Simplify3D軟件主界面的“模型”部分單擊“導(dǎo)入”。或者，將STL文件拖放到虛擬構(gòu)建表上以導(dǎo)入它，而無需手動瀏覽文件。當(dāng)您導(dǎo)入模型時，軟件將自動在虛擬構(gòu)建表中居中和排列模型。對于壓縮機(jī)葉輪，您將看到模型在其側(cè)面導(dǎo)入，而不是平放在底座上，但我們將在下一步學(xué)習(xí)如何移動和操縱模型。 ? 操縱您的3D模型 該軟件提供了快捷方式，幫助您快速輕松地在屏幕上操作您的模型。如果您在構(gòu)建表上有多個模型，這些快捷方式將影響當(dāng)前選擇的模型。您也可以通過按住Shift鍵一次選擇多個模型。 有四種不同的模式來操作您的模型。使用Q、W、E和R鍵，您可以快速切換不同的模式。 q:選擇型號 w:在構(gòu)建板上移動模型 e:比例模型 r:旋轉(zhuǎn)模型 雖然這些快捷方式對于快速視覺調(diào)整非常有用，但您可能會遇到需要精確定位偏移或需要圍繞不同軸旋轉(zhuǎn)模型的情況。在這種情況下，您需要通過雙擊您的模型(或雙擊模型列表中的模型名稱)來訪問模型設(shè)置窗口?！澳Ｐ驮O(shè)置”窗口提供精確的數(shù)字旋轉(zhuǎn)、縮放和偏移。使用上下箭頭輕松調(diào)整模型或輸入數(shù)值，以獲得更精確的定位。當(dāng)您進(jìn)行更改時，您會看到模型在構(gòu)建表上反應(yīng)和移動時每個調(diào)整的影響。按“保存”將這些更改應(yīng)用到選定的模型。請注意，您也可以通過此窗口更改模型的顯示名稱。 在頂部工具欄的“編輯”菜單下，有許多用戶在操作3D模型時需要的主要功能的選項(xiàng)，如撤消/重做、全選、復(fù)制、粘貼、分組/取消分組、居中和排列模型、將模型放在桌子上、將表面放在床上等等。以下是一些常用的鍵盤快捷鍵(注意，Control用于Windows，Command用于Mac或Linux): 撤消:控制/命令+ Z 全選:控制/命令+ A 復(fù)制選擇:控制/命令+ C 粘貼選擇:控制/命令+ V 移除選擇:退格 居中并排列模型:控制/命令+ R 將模型放到表中:控制/命令+ T 將表面放在床上:控制/命令+ L 除了這些快捷鍵和位于“編輯”( Edit)菜單中的其他選項(xiàng)之外，還可以使用“網(wǎng)格”( Mesh)菜單來執(zhí)行諸如“鏡像網(wǎng)格”( Mirror Mesh)之類的操作，這將在X、Y或Z平面上鏡像模型。為了更好地控制和精確，高級用戶應(yīng)該嘗試操作gizmo，方法是進(jìn)入“工具”>“選項(xiàng)”,然后選擇“總是顯示完整的3D變換gizmo”使用這些選項(xiàng)，您可以完全控制您的3D模型！

有經(jīng)驗(yàn)的用戶知道，提高打印質(zhì)量是優(yōu)化打印過程中使用的設(shè)置的結(jié)果。模型的不同部分可能需要不同的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)最佳效果。Simplify3D有一個獨(dú)特的功能，允許客戶為模型的不同部分更改他們想要的任何設(shè)置。您可以使用這個強(qiáng)大的功能來提高零件不同區(qū)域的打印質(zhì)量，減少總打印時間，甚至改變最終零件的機(jī)械特性。本教程將解釋如何使用此功能來充分利用您的3D打印零件。 在今天的示例中，我們將使用國王棋子CHISJaguars的模型。我們將改變此打印中的設(shè)置，以創(chuàng)建一個厚重的基底，快速打印中間部分，并優(yōu)化零件頂部小特征的打印質(zhì)量設(shè)置。Simplify3D包括一個內(nèi)置的向?qū)?，使得?zhí)行這些修改變得非常容易。 使用變量設(shè)置向?qū)? 使用變量設(shè)置向?qū)?，可以很容易地為模型的每個區(qū)域定義不同的設(shè)置。要打開此向?qū)?，請轉(zhuǎn)到工具>變量設(shè)置向?qū)?。在向?qū)У捻敳?，您可以選擇要用作模板的原始流程。該向?qū)У钠溆嗖糠种铝τ趲椭x擇和可視化您想要啟動設(shè)置更改的不同位置。例如，如果我們的國際象棋棋子模型是100毫米高，但我們希望對模型的上半部分和下半部分使用不同的設(shè)置，我們將使用該向?qū)г?0毫米處添加一個位置，在該位置設(shè)置將開始改變。 按照以下步驟添加您想要更改模型設(shè)置的所有位置。 使用該向?qū)r，您將看到一個透明的紅色平面穿過Simplify3D工作空間中的3D模型。使用水平滑塊將此平面移動到您想要更改打印設(shè)置的位置。如果您已經(jīng)知道確切的Z軸位置，您也可以在“分割高度”輸入框中手動輸入該數(shù)字。 將紅色平面定位在正確的Z高度后，單擊"添加位置"將此位置添加到列表中。 對要添加的每個附加位置重復(fù)步驟1-2。您可以根據(jù)需要添加任意多個位置。 完成后，單擊"拆分流程"按鈕來完成更改。 退出向?qū)Ш螅鷷⒁獾皆瓉淼倪^程被分成了多個部分。每個部分將包括原始進(jìn)程的名稱以及一個數(shù)字來表示該進(jìn)程控制的區(qū)域。例如，我們?yōu)槠遄幽Ｐ吞砑恿?個分割位置。最初的進(jìn)程被稱為“進(jìn)程1”，因此在使用向?qū)Ш?，我們只剩下“進(jìn)程1-1”、“進(jìn)程1-2”、“進(jìn)程1-3”和“進(jìn)程1-4”?！斑M(jìn)程1-1”控制我們棋子最底部的設(shè)置，而“進(jìn)程4”控制模型最頂部的設(shè)置。 自定義每個區(qū)域的設(shè)置 要編輯特定區(qū)域的設(shè)置，只需雙擊與該區(qū)域相關(guān)聯(lián)的流程。例如，要編輯棋子底部的設(shè)置，我們可以雙擊“進(jìn)程1-1”。然后，您可以更改該特定區(qū)域的任何設(shè)置，并單擊“確定”保存更改。如果您想同時編輯多個進(jìn)程的設(shè)置，您可以使用Simplify3D中另一個有用的功能，稱為進(jìn)程分組您還可以通過轉(zhuǎn)到“高級”選項(xiàng)卡并檢查“在某個高度開始/停止打印”設(shè)置來驗(yàn)證某個流程適用的確切Z軸范圍。 完成自定義設(shè)置后，單擊“準(zhǔn)備打印”。這將打開一個新窗口，您可以在其中選擇要包含在此打印中的流程。在我們的例子中，我們將選擇“Select All ”,這樣我們就可以選擇我們剛剛創(chuàng)建的所有4個流程。也請確保選擇“連續(xù)打印”模式，然后選擇“確定”開始切片您的模型。該軟件會自動將模型的每個區(qū)域的設(shè)置合并到一個單獨(dú)的打印中，讓您完全控制結(jié)果。 切片完成后，您將進(jìn)入預(yù)覽模式，在該模式下，您可以查看打印的模擬以驗(yàn)證您的更改。您可以將預(yù)覽著色模式更改為“當(dāng)前流程”，這將為您創(chuàng)建的每個流程使用不同的顏色。這是驗(yàn)證每個流程打印了模型的哪些部分的好方法。一旦您對更改感到滿意，您就可以開始打印新定制的模型了！ 優(yōu)化結(jié)果 如你所見，多進(jìn)程打印是一個非常強(qiáng)大的功能！例如，下圖中的國際象棋棋子使用不同的屬性進(jìn)行印刷，以提高不同部分的印刷質(zhì)量并降低重心，同時仍將整體印刷時間提高了22%。

本教程將教您有關(guān)3D打印機(jī)可能遇到的常見網(wǎng)格錯誤。計算機(jī)上的數(shù)字模型通常由大量三角形表示。這些三角形組合在一起以定義幾何體的整體形狀，它們是大多數(shù) 3D 模型格式（如 STL、OBJ 或 3MF）的基礎(chǔ)。將模型導(dǎo)入 Simplify3D 后，可以轉(zhuǎn)到“查看>顯示線框”以顯示數(shù)百萬個三角形，這些三角形組合在一起以定義模型。每個三角形由 3 條邊以及從三角形中心開始的法線向量表示，該向量定義了三角形的哪條邊朝外。如果轉(zhuǎn)到“查看>顯示法線矢量”，軟件將使用藍(lán)線渲染法線矢量的可視化表示。 雖然這聽起來很簡單，但在實(shí)際模型中可能會遇到幾個常見的網(wǎng)格錯誤。本教程將介紹薄特征、自相交曲面、創(chuàng)建孔的缺失三角形、向后三角形，甚至重復(fù)曲面。但首先，讓我們談?wù)劸W(wǎng)格存在問題的警告信號。 ? ? 有問題的網(wǎng)格的警告標(biāo)志 ? 將 3D 模型導(dǎo)入 Simplify3D 時，有幾個警告信號可能表明網(wǎng)格存在問題。第一個警告信號是網(wǎng)格在屏幕上渲染時的視覺差異。您可能會注意到網(wǎng)格表面的孔洞，您可以在零件內(nèi)部看到孔洞，或者整個表面看起來是透明的或變色的。這表示網(wǎng)格或三角形中的孔朝向錯誤的方向。 如果在 Simplify3D（查看>顯示法線矢量）中啟用法線矢量顯示，則可以檢查藍(lán)線的方向以確定三角形曲面的方向是否正確。對于網(wǎng)格劃分正確的模型，藍(lán)線應(yīng)從零件表面向外指向，響應(yīng)毛發(fā)或毛發(fā)。如果網(wǎng)格的方向無效，則藍(lán)線將指向零件內(nèi)部。 識別網(wǎng)格錯誤的最后一種方法是切片零件并查看為打印生成的 3D 預(yù)覽。單擊“準(zhǔn)備在 Simplify3D 中打印”開始切片，然后使用屏幕底部的“最大”滑塊更改顯示的圖層數(shù)。從左向右移動滑塊時，可以檢查每個圖層是否存在潛在問題。如果視覺預(yù)覽看起來與預(yù)期創(chuàng)建的模型不同，則網(wǎng)格可能存在問題。例如，您可能會注意到填充的整個區(qū)域應(yīng)該是空心的，或者缺少要打印的區(qū)域。這些都是潛在網(wǎng)格問題的指標(biāo)。 確定問題的根源 一旦您懷疑網(wǎng)格存在問題，Simplify3D 中有幾個工具可以幫助確定問題的原因。第一個工具可以通過轉(zhuǎn)到修復(fù)>識別非流形邊找到。此工具將驗(yàn)證每個三角形每邊是否有 1 個有效鄰居。如果三角形邊沒有有效的相鄰邊，則該邊將以紅色突出顯示以指示存在問題。如果在模型上看到紅線，這通常表示網(wǎng)格中的間隙或孔洞。此問題的一個常見示例是缺少端蓋的圓柱體，該端蓋通向非歧管邊緣環(huán)。通過禁用“視圖>顯示著色表面”選項(xiàng)來隱藏每個三角形的內(nèi)部，可以更輕松地查看這些紅線。您可以隨時通過轉(zhuǎn)到修復(fù)>清除結(jié)果來清除結(jié)果。 下一個有用的工具可以通過轉(zhuǎn)到修復(fù)>識別自交叉點(diǎn)找到。這將查找錯誤地相互相交且未正確縫合在一起的三角形。在左側(cè)的示例中，使用 3D 建模程序創(chuàng)建了一個頂部帶有球體的立方體，但球體未與立方體正確連接。這會導(dǎo)致三角形錯誤地相互穿過，其中有問題的區(qū)域以紅色突出顯示。您可以使用“查看>顯示線框”選項(xiàng)查看構(gòu)成網(wǎng)格的實(shí)際三角形，以驗(yàn)證不正確的拼接。 ? 最后一個要提到的工具是Simplify3D橫截面視圖。此工具將切開模型，顯示網(wǎng)格的內(nèi)部。這有助于查看可能導(dǎo)致某些自相交或非歧管問題的內(nèi)表面。您可以通過單擊 Simplify3D 界面右側(cè)的橫截面圖標(biāo)或轉(zhuǎn)到查看>橫截面設(shè)置來激活此工具。使用顯示的對話框打開橫截面 關(guān)閉、更改切片方向或位置，或在 3D 視圖中更改顯示的可視化。啟用剖面小控件后，可以在 3D 視圖中拖動紅色箭頭以交互方式重新定位平面。在左側(cè)的示例中，很明顯球體穿過立方體，而不是停在交點(diǎn)處，只追蹤最外層的邊界。 ? 如何修復(fù)網(wǎng)格錯誤 一旦您懷疑網(wǎng)格存在問題，有幾個方便的選項(xiàng)可以在 Simplify3D 中修復(fù)這些問題。第一種也是最簡單的方法是允許 Simplify3D 在切片過程中自動修復(fù)網(wǎng)格。這通常允許為您的 3D 打印創(chuàng)建正確的構(gòu)建文件，而無需提前手動修復(fù) 3D 模型或 CAD 文件。要訪問這些選項(xiàng)，請轉(zhuǎn)到編輯進(jìn)程設(shè)置>高級選項(xiàng)卡，然后查看右下角的切片行為設(shè)置。 ? 我們建議嘗試的第一個選項(xiàng)是切片區(qū)域修復(fù)模式。這是一個非常強(qiáng)大的設(shè)置，有幾個選項(xiàng)。 交替填充?– 想象一下直接通過 3D 模型繪制的一條線。每當(dāng)這條線碰到其中一個三角形表面時，軟件就會在實(shí)心或空填充之間切換。 正填充?– 由朝外三角形包圍的所有區(qū)域?qū)⒈灰暈閷?shí)體，軟件將嘗試自動組合區(qū)域以修復(fù)自交問題。這是大多數(shù)模型的最佳選擇，也是 Simplify3D 中的默認(rèn)選擇。 合并所有邊界?– 這擴(kuò)展了上述選項(xiàng)，忽略了三角形的方向，并假設(shè)任何三角形內(nèi)的所有區(qū)域都應(yīng)被視為實(shí)體。這對于可能具有許多方向不正確的曲面但外部邊界仍位于正確位置的模型非常有用。 ? 同一部分中另一個有用的選項(xiàng)是非流形切片行為。此設(shè)置確定軟件將如何處理未形成完全封閉環(huán)的輪廓。當(dāng)網(wǎng)格具有孔洞、裂縫或沒有定義厚度的表面時，這些類型的問題很常見。該軟件提供了多種選擇來定義如何處理這些開環(huán)。 丟棄無效段?– 任何未創(chuàng)建完美封閉環(huán)的輪廓都將被完全丟棄。如果您的大多數(shù)模型都是正確的，但您只想丟棄一些導(dǎo)致問題的無效幾何圖形，這可能是一個不錯的選擇。 閉合和修復(fù)段?– 開環(huán)將自動關(guān)閉以創(chuàng)建有效的可打印區(qū)域。這是默認(rèn)選擇，適用于大多數(shù)有小孔或裂縫的零件。 加厚無效線段?– 未形成閉環(huán)的輪廓將被加厚，以創(chuàng)建以原始路徑為中心的可打印區(qū)域。您可以定義此加厚區(qū)域的寬度，以調(diào)整最終打印零件的強(qiáng)度。 ? 如果上述選項(xiàng)不能解決問題，Simplify3D有幾個工具來修復(fù)程序中的3D模型。這些工具可在頂部菜單欄的“修復(fù)”菜單中訪問。 修復(fù)翻轉(zhuǎn)的三角形?– 修復(fù)相對于其相鄰方向錯誤的任何三角形 翻轉(zhuǎn)曲面方向?– 反轉(zhuǎn)曲面上所有三角形的方向。如果模型的整個部分具有反轉(zhuǎn)法線，這將非常有用。 刪除重復(fù)三角形?– 丟棄在同一曲面上重疊的重復(fù)三角形 刪除孤立三角形?– 丟棄未附著到任何其他曲面的三角形 在大多數(shù)情況下，上述選項(xiàng)足以解決您在使用 3D 打印設(shè)計的模型時遇到的任何問題。但是，一些非常有問題的網(wǎng)格可能需要在源頭修復(fù) - 通過返回到原始 3D 建模程序或在導(dǎo)入 Simplify3D 之前修復(fù)文件。如果您是 3D 模型的設(shè)計者，請在原始 3D 建模程序中打開該文件，并確保所有體積已正確組合并相互合并。如果從其他來源下載了 3D 模型，則可以嘗試在外部修復(fù)程序（如 Windows 上的 3D Builder）中修復(fù)該文件。更正文件后，將模型重新導(dǎo)入 Simplify3D 并重復(fù)上述檢查以確保未檢測到錯誤。

從酷炫的小雕像到復(fù)雜的工業(yè)模型，3D打印讓我們可以自由地創(chuàng)建各種獨(dú)特的零件。不幸的是，3D打印機(jī)不能抵抗重力或在稀薄的空氣中打印。大多數(shù)入門級3D打印機(jī)通過擠出材料來工作，雖然這有很多成本和安全優(yōu)勢，但它確實(shí)有一些限制。創(chuàng)建具有極端懸垂、拱形或淺角度的零件可能是一個挑戰(zhàn)。支持使打印這些幾何形狀成為可能。 那么，您如何知道打印件何時需要支撐呢？它因打印機(jī)和打印件的層高而異。在大多數(shù)情況下，當(dāng)打印超過 45 度的懸垂角度時，需要支撐。此時，層可能會在沒有下面幫助的情況下開始變形和翹曲。當(dāng)打印件的側(cè)壁接近垂直（0 度）或懸垂接近 90 度時，下面的層已經(jīng)支撐了每一層，因此不需要額外的支撐。 如果配置正確，支架將很容易從完成的打印中分離出來，幾乎沒有留下任何證據(jù)。繼續(xù)閱讀以了解如何進(jìn)行懸垂測試，并發(fā)現(xiàn)一種使用 Simplify3D 自動生成支撐的簡單方法。 那么，您如何知道打印件何時需要支撐呢？它因打印機(jī)和打印件的層高而異。在大多數(shù)情況下，當(dāng)打印超過 45 度的懸垂角度時，需要支撐。此時，層可能會在沒有下面幫助的情況下開始變形和翹曲。當(dāng)打印件的側(cè)壁接近垂直（0 度）或懸垂接近 90 度時，下面的層已經(jīng)支撐了每一層，因此不需要額外的支撐。 如果配置正確，支架將很容易從完成的打印中分離出來，幾乎沒有留下任何證據(jù)。繼續(xù)閱讀以了解如何進(jìn)行懸垂測試，并發(fā)現(xiàn)一種使用 Simplify3D 自動生成支撐的簡單方法。 如何在 Simplify3D 中自動生成支撐 Simplify3D 以輕松添加、刪除和自定義支持而聞名。盡管有許多方法可以在軟件中配置和創(chuàng)建支撐，但自定義支撐結(jié)構(gòu)圖標(biāo)是最好的起點(diǎn)。在 Simplify3D 應(yīng)用程序側(cè)邊欄中，單擊?。 使用自定義支撐結(jié)構(gòu)工具，您可以： 選擇支持類型– “正?！笔谴蠖鄶?shù)需要支撐的打印的默認(rèn)選項(xiàng)。 ? 設(shè)置支撐柱分辨率?– 這決定了支撐柱的寬度。默認(rèn)值為 4 毫米。更詳細(xì)的打印可能需要 1 或 2 毫米的較低設(shè)置。請注意，較薄的支撐更脆弱，打印時可能會變得不穩(wěn)定。 ? 設(shè)置最大懸垂角度?– 還記得上述懸垂測試的結(jié)果嗎？您可以使用它來設(shè)置最大懸垂角度。我們建議將最大懸垂角度設(shè)置為比測試值低 50 度。例如，如果打印機(jī)在 45 度時開始出現(xiàn)問題，我們建議將“最大懸垂角度”設(shè)置為 <> 度。 ? 單擊生成自動支撐?– 軟件將分析零件并創(chuàng)建必要的支撐結(jié)構(gòu)。支撐將以深橙色顯示。 ? 使用上述設(shè)置添加自動支撐后，Simplify3D 還允許您完全控制以自定義支撐。雖然 Simplify3D 在自動放置支撐方面做得很好，但您可能偶爾希望在某些區(qū)域添加更多或更少的支撐。您可以在您認(rèn)為特別容易發(fā)生故障的區(qū)域添加支撐，或者在您認(rèn)為一開始就具有太多支持的區(qū)域中刪除支撐。 雖然并非每個部件都需要支撐，但它們對某些打印的成功有巨大影響。了解如何在 Simplify3D 中進(jìn)行懸垂測試和生成支撐結(jié)構(gòu)將幫助您創(chuàng)建僅受想象力限制的高質(zhì)量打印件，而不是重力。