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2023-02-28
识别和修复常见的网格错误
本教程将教您有关3D打印机可能遇到的常见网格错误。计算机上的数字模型通常由大量三角形表示。这些三角形组合在一起以定义几何体的整体形状,它们是大多数 3D 模型格式(如 STL、OBJ 或 3MF)的基础。将模型导入 Simplify3D 后,可以转到“查看>显示线框”以显示数百万个三角形,这些三角形组合在一起以定义模型。每个三角形由 3 条边以及从三角形中心开始的法线向量表示,该向量定义了三角形的哪条边朝外。如果转到“查看>显示法线矢量”,软件将使用蓝线渲染法线矢量的可视化表示。
虽然这听起来很简单,但在实际模型中可能会遇到几个常见的网格错误。本教程将介绍薄特征、自相交曲面、创建孔的缺失三角形、向后三角形,甚至重复曲面。但首先,让我们谈谈网格存在问题的警告信号。
有问题的网格的警告标志
将 3D 模型导入 Simplify3D 时,有几个警告信号可能表明网格存在问题。第一个警告信号是网格在屏幕上渲染时的视觉差异。您可能会注意到网格表面的孔洞,您可以在零件内部看到孔洞,或者整个表面看起来是透明的或变色的。这表示网格或三角形中的孔朝向错误的方向。
如果在 Simplify3D(查看>显示法线矢量)中启用法线矢量显示,则可以检查蓝线的方向以确定三角形曲面的方向是否正确。对于网格划分正确的模型,蓝线应从零件表面向外指向,响应毛发或毛发。如果网格的方向无效,则蓝线将指向零件内部。
识别网格错误的最后一种方法是切片零件并查看为打印生成的 3D 预览。单击“准备在 Simplify3D 中打印”开始切片,然后使用屏幕底部的“最大”滑块更改显示的图层数。从左向右移动滑块时,可以检查每个图层是否存在潜在问题。如果视觉预览看起来与预期创建的模型不同,则网格可能存在问题。例如,您可能会注意到填充的整个区域应该是空心的,或者缺少要打印的区域。这些都是潜在网格问题的指标。
确定问题的根源
一旦您怀疑网格存在问题,Simplify3D 中有几个工具可以帮助确定问题的原因。第一个工具可以通过转到修复>识别非流形边找到。此工具将验证每个三角形每边是否有 1 个有效邻居。如果三角形边没有有效的相邻边,则该边将以红色突出显示以指示存在问题。如果在模型上看到红线,这通常表示网格中的间隙或孔洞。此问题的一个常见示例是缺少端盖的圆柱体,该端盖通向非歧管边缘环。通过禁用“视图>显示着色表面”选项来隐藏每个三角形的内部,可以更轻松地查看这些红线。您可以随时通过转到修复>清除结果来清除结果。
下一个有用的工具可以通过转到修复>识别自交叉点找到。这将查找错误地相互相交且未正确缝合在一起的三角形。在左侧的示例中,使用 3D 建模程序创建了一个顶部带有球体的立方体,但球体未与立方体正确连接。这会导致三角形错误地相互穿过,其中有问题的区域以红色突出显示。您可以使用“查看>显示线框”选项查看构成网格的实际三角形,以验证不正确的拼接。
最后一个要提到的工具是Simplify3D横截面视图。此工具将切开模型,显示网格的内部。这有助于查看可能导致某些自相交或非歧管问题的内表面。您可以通过单击 Simplify3D 界面右侧的横截面图标或转到查看>横截面设置来激活此工具。使用显示的对话框打开横截面 关闭、更改切片方向或位置,或在 3D 视图中更改显示的可视化。启用剖面小控件后,可以在 3D 视图中拖动红色箭头以交互方式重新定位平面。在左侧的示例中,很明显球体穿过立方体,而不是停在交点处,只追踪最外层的边界。
如何修复网格错误
一旦您怀疑网格存在问题,有几个方便的选项可以在 Simplify3D 中修复这些问题。第一种也是最简单的方法是允许 Simplify3D 在切片过程中自动修复网格。这通常允许为您的 3D 打印创建正确的构建文件,而无需提前手动修复 3D 模型或 CAD 文件。要访问这些选项,请转到编辑进程设置>高级选项卡,然后查看右下角的切片行为设置。
我们建议尝试的第一个选项是切片区域修复模式。这是一个非常强大的设置,有几个选项。
交替填充 – 想象一下直接通过 3D 模型绘制的一条线。每当这条线碰到其中一个三角形表面时,软件就会在实心或空填充之间切换。
正填充 – 由朝外三角形包围的所有区域将被视为实体,软件将尝试自动组合区域以修复自交问题。这是大多数模型的最佳选择,也是 Simplify3D 中的默认选择。
合并所有边界 – 这扩展了上述选项,忽略了三角形的方向,并假设任何三角形内的所有区域都应被视为实体。这对于可能具有许多方向不正确的曲面但外部边界仍位于正确位置的模型非常有用。
同一部分中另一个有用的选项是非流形切片行为。此设置确定软件将如何处理未形成完全封闭环的轮廓。当网格具有孔洞、裂缝或没有定义厚度的表面时,这些类型的问题很常见。该软件提供了多种选择来定义如何处理这些开环。
丢弃无效段 – 任何未创建完美封闭环的轮廓都将被完全丢弃。如果您的大多数模型都是正确的,但您只想丢弃一些导致问题的无效几何图形,这可能是一个不错的选择。
闭合和修复段 – 开环将自动关闭以创建有效的可打印区域。这是默认选择,适用于大多数有小孔或裂缝的零件。
加厚无效线段 – 未形成闭环的轮廓将被加厚,以创建以原始路径为中心的可打印区域。您可以定义此加厚区域的宽度,以调整最终打印零件的强度。
如果上述选项不能解决问题,Simplify3D有几个工具来修复程序中的3D模型。这些工具可在顶部菜单栏的“修复”菜单中访问。
修复翻转的三角形 – 修复相对于其相邻方向错误的任何三角形
翻转曲面方向 – 反转曲面上所有三角形的方向。如果模型的整个部分具有反转法线,这将非常有用。
删除重复三角形 – 丢弃在同一曲面上重叠的重复三角形
删除孤立三角形 – 丢弃未附着到任何其他曲面的三角形
在大多数情况下,上述选项足以解决您在使用 3D 打印设计的模型时遇到的任何问题。但是,一些非常有问题的网格可能需要在源头修复 - 通过返回到原始 3D 建模程序或在导入 Simplify3D 之前修复文件。如果您是 3D 模型的设计者,请在原始 3D 建模程序中打开该文件,并确保所有体积已正确组合并相互合并。如果从其他来源下载了 3D 模型,则可以尝试在外部修复程序(如 Windows 上的 3D Builder)中修复该文件。更正文件后,将模型重新导入 Simplify3D 并重复上述检查以确保未检测到错误。
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2023-03-01
模型不同区域的不同设置
有经验的用户知道,提高打印质量是优化打印过程中使用的设置的结果。模型的不同部分可能需要不同的设置来实现最佳效果。Simplify3D有一个独特的功能,允许客户为模型的不同部分更改他们想要的任何设置。您可以使用这个强大的功能来提高零件不同区域的打印质量,减少总打印时间,甚至改变最终零件的机械特性。本教程将解释如何使用此功能来充分利用您的3D打印零件。
在今天的示例中,我们将使用国王棋子CHISJaguars的模型。我们将改变此打印中的设置,以创建一个厚重的基底,快速打印中间部分,并优化零件顶部小特征的打印质量设置。Simplify3D包括一个内置的向导,使得执行这些修改变得非常容易。
使用变量设置向导
使用变量设置向导,可以很容易地为模型的每个区域定义不同的设置。要打开此向导,请转到工具>变量设置向导。在向导的顶部,您可以选择要用作模板的原始流程。该向导的其余部分致力于帮助您选择和可视化您想要启动设置更改的不同位置。例如,如果我们的国际象棋棋子模型是100毫米高,但我们希望对模型的上半部分和下半部分使用不同的设置,我们将使用该向导在50毫米处添加一个位置,在该位置设置将开始改变。
按照以下步骤添加您想要更改模型设置的所有位置。
使用该向导时,您将看到一个透明的红色平面穿过Simplify3D工作空间中的3D模型。使用水平滑块将此平面移动到您想要更改打印设置的位置。如果您已经知道确切的Z轴位置,您也可以在“分割高度”输入框中手动输入该数字。
将红色平面定位在正确的Z高度后,单击"添加位置"将此位置添加到列表中。
对要添加的每个附加位置重复步骤1-2。您可以根据需要添加任意多个位置。
完成后,单击"拆分流程"按钮来完成更改。
退出向导后,您会注意到原来的过程被分成了多个部分。每个部分将包括原始进程的名称以及一个数字来表示该进程控制的区域。例如,我们为棋子模型添加了3个分割位置。最初的进程被称为“进程1”,因此在使用向导后,我们只剩下“进程1-1”、“进程1-2”、“进程1-3”和“进程1-4”。“进程1-1”控制我们棋子最底部的设置,而“进程4”控制模型最顶部的设置。
自定义每个区域的设置
要编辑特定区域的设置,只需双击与该区域相关联的流程。例如,要编辑棋子底部的设置,我们可以双击“进程1-1”。然后,您可以更改该特定区域的任何设置,并单击“确定”保存更改。如果您想同时编辑多个进程的设置,您可以使用Simplify3D中另一个有用的功能,称为进程分组您还可以通过转到“高级”选项卡并检查“在某个高度开始/停止打印”设置来验证某个流程适用的确切Z轴范围。
完成自定义设置后,单击“准备打印”。这将打开一个新窗口,您可以在其中选择要包含在此打印中的流程。在我们的例子中,我们将选择“Select All ”,这样我们就可以选择我们刚刚创建的所有4个流程。也请确保选择“连续打印”模式,然后选择“确定”开始切片您的模型。该软件会自动将模型的每个区域的设置合并到一个单独的打印中,让您完全控制结果。
切片完成后,您将进入预览模式,在该模式下,您可以查看打印的模拟以验证您的更改。您可以将预览着色模式更改为“当前流程”,这将为您创建的每个流程使用不同的颜色。这是验证每个流程打印了模型的哪些部分的好方法。一旦您对更改感到满意,您就可以开始打印新定制的模型了!
优化结果
如你所见,多进程打印是一个非常强大的功能!例如,下图中的国际象棋棋子使用不同的属性进行印刷,以提高不同部分的印刷质量并降低重心,同时仍将整体印刷时间提高了22%。
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2023-03-01
导入和操作模型
本教程将为您提供将3D模型导入Simplify3D所需的所有基础知识。该软件支持STL(立体光刻)、OBJ和3MF文件格式,尽管STL文件是最常见的,所以这就是我们今天要开始的。
获取STL文件
获取STL文件有两种常用方法:
1.从网上下载:第一个也是最简单的方法是从网上下载一个预先存在的STL文件。有几个流行的网站包含数以千计的数字模型,这些模型已经为基于挤压的3D打印进行了优化。两个常见的是www.thingiverse.com和grabcad.com。在这个例子中,我们将使用blecheimer的压缩机叶轮型号对于本教程。点击“下载这个东西!”;然后点击“comp_wheel.stl”文件下载stl文件。将STL文件放在计算机上的一个文件夹中,因为您将在下一步中导入该文件。
2.从CAD导出:获取STL文件的另一个流行选项是从您选择的CAD软件包中导出该文件,如SketchUp或Solidworks。所有主要的CAD软件包都包括将数字模型导出为STL文件格式的功能。说明因CAD软件而异;有些可能需要一个插件来导出STL文件。只需将STL文件放入计算机上的一个文件夹中,因为您将在下一步中导入该文件。
将STL文件导入Simplify3D
是时候将STL文件导入Simplify3D软件了。在Simplify3D软件主界面的“模型”部分单击“导入”。或者,将STL文件拖放到虚拟构建表上以导入它,而无需手动浏览文件。当您导入模型时,软件将自动在虚拟构建表中居中和排列模型。对于压缩机叶轮,您将看到模型在其侧面导入,而不是平放在底座上,但我们将在下一步学习如何移动和操纵模型。
操纵您的3D模型
该软件提供了快捷方式,帮助您快速轻松地在屏幕上操作您的模型。如果您在构建表上有多个模型,这些快捷方式将影响当前选择的模型。您也可以通过按住Shift键一次选择多个模型。
有四种不同的模式来操作您的模型。使用Q、W、E和R键,您可以快速切换不同的模式。
q:选择型号
w:在构建板上移动模型
e:比例模型
r:旋转模型
虽然这些快捷方式对于快速视觉调整非常有用,但您可能会遇到需要精确定位偏移或需要围绕不同轴旋转模型的情况。在这种情况下,您需要通过双击您的模型(或双击模型列表中的模型名称)来访问模型设置窗口。“模型设置”窗口提供精确的数字旋转、缩放和偏移。使用上下箭头轻松调整模型或输入数值,以获得更精确的定位。当您进行更改时,您会看到模型在构建表上反应和移动时每个调整的影响。按“保存”将这些更改应用到选定的模型。请注意,您也可以通过此窗口更改模型的显示名称。
在顶部工具栏的“编辑”菜单下,有许多用户在操作3D模型时需要的主要功能的选项,如撤消/重做、全选、复制、粘贴、分组/取消分组、居中和排列模型、将模型放在桌子上、将表面放在床上等等。以下是一些常用的键盘快捷键(注意,Control用于Windows,Command用于Mac或Linux):
撤消:控制/命令+ Z
全选:控制/命令+ A
复制选择:控制/命令+ C
粘贴选择:控制/命令+ V
移除选择:退格
居中并排列模型:控制/命令+ R
将模型放到表中:控制/命令+ T
将表面放在床上:控制/命令+ L
除了这些快捷键和位于“编辑”( Edit)菜单中的其他选项之外,还可以使用“网格”( Mesh)菜单来执行诸如“镜像网格”( Mirror Mesh)之类的操作,这将在X、Y或Z平面上镜像模型。为了更好地控制和精确,高级用户应该尝试操作gizmo,方法是进入“工具”>“选项”,然后选择“总是显示完整的3D变换gizmo”使用这些选项,您可以完全控制您的3D模型!
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2023-03-01
触碰设计|解锁快速包装原型制作能力
Stratasys PolyJet™ 3D打印技术的运用,将产品包装的快速原型制作能力提升至一个全新水平。
设计师可以为化妆品、饮料、电子消费品、个人护理、食品等产品的全彩包装制作模型。这些高保真的原型准确模拟了最终包装效果,包括逼真的色彩组合、材质、透明度和柔软度。
传统的消费品包装原型制作不仅成本高、耗时长,设计师还可能受限于第三方的生产设备。
如今通过J850™ Prime、J55™ Prime™3D打印机,设计师可以在一次打印中轻松生产复杂、高透明度的全彩3D包装,并集成2D图形和标签。使用GrabCAD Print™便捷的“一键打印”功能,从屏幕上的模拟设计到完整的3D打印样品只需一天时间。
总部位于西班牙巴塞罗那的全球包装提供商Quadpack公司设计和先进技术总监Jeremy Garrard表示:
“高度逼真的模型帮助我们的客户将想法变为现实,进而加速决策过程。相较于之前我们制作的平平无奇的全白模型,3D打印为我们带来了长足的进步——现在一切皆有可能。我们与客户一起制作的模型在影响和启发行业方面发挥着重要作用,例如我们为年度趋势报告#QPPackfuture*打印的逾500个模型。”
——Jeremy Garrard
Quadpack设计和先进技术总监
*该报告展现了公司设计和先进技术团队对化妆品包装未来趋势的想象
J系列打印机的多材料打印能力与VeroUltra™材料相结合,让设计师得以打印超过64万种独特色彩,并可模拟织物和木材等的逼真质感,打造出如玻璃或塑料的透明度和自然色彩。比如,VeroUltra材料就允许设计师模拟玻璃瓶效果进行打印,还可添加符合2D图形标准的清晰图文“标签“。此外,设计师还可以将模拟产品的包装或填充物(如化妆品或液体)相整合,呈现出逼真的快速原型制作的最终效果。
“包装的新鲜感至关重要,设计师都希望创造出更加吸引消费者眼球的产品。当我们可以高对比度、清晰、明亮的图形打印类似玻璃和塑料的透明度,外加模拟液体罐装的能力,设计师就能为包装提供逼真的原型制作,这有助于加速产品上市并帮助利益相关方更快、更好地做出决策。”
——Shamir Shoham
Stratasys设计副总裁
源文来自:Stratasys
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2023-03-01
有求必应|Stratasys推出强大复合材料组合
当我们询问3D打印用户最急迫的需求是什么,他们大多会首先想到坚韧的材料。这也是我们宣布推出全新F190CR和F370CR复合材料打印机,以扩大F123系列平台的原因。
这两款打印机采用全新的FDM尼龙-CF10复合材料和我们的碳纤维ABS-CF10材料。这一强大的组合提供了可靠、简单易用的复合3D打印系统,配备了坚硬、更高强度的材料,拥有更广的应用能力。
强大的复合材料
Strong Composite Materials
ABS-CF10由ABS和碳纤维丝混合而成,是一种更加坚硬、性能更好的ABS热塑性塑料。对于要求更高的应用,还可以选用FDM尼龙-CF10——这种新型材料在尼龙混合物中加入10%的碳纤维。它比常规聚合物更强韧、更坚硬,性能比ABS-CF10更强。这两种材料都可在F190CR和F370CR复合材料打印机上使用。
难以超越的简易性
Simplicity That’s Hard to Beat
这两款复合材料打印机基于非常成功的F123系列,以易用为特色。即插即用、直观的软件以及易于获取的材料盘和打印头,让几乎任何人都可操作。有了F190CR和F370CR打印机,你就能在复合打印机上获得这些相同的性能表现。
可靠的生产力
Reliable Productivity
经第三方测试验证,F123系列打印机的正常运行时间和尺寸重复性达到99%。事实上,安装了五年的F123打印机有95%至今仍在使用。可以预计,F190CR和F370CR打印机将提供同样可靠的复合打印生产力。
复合材料的多功能性
Composite-Ready Versatility
复合3D打印开辟了更多应用可能,包括高要求的功能原型和数控加工夹具。但并非所有应用都需要碳纤维材料的性能,F123复合材料打印机也可使用其他工程热塑性材料,以实现更加广泛、多样的应用。
F190CR和F370CR打印机以及FDM尼龙-CF10碳纤维材料让复合3D打印变得简单、易得和可靠。此外,F190CR和F370CR支持MTConnect,可连接智能工厂车间。
源文来自:Stratasys
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2023-03-02
蔡司逆向工程软件轻松获取高精度CAD模型
如何将 3D 扫描数据转化为 CAD 模型?如何从成品中提取完整的设计信息?随着技术的发展,逆向工程的可能性越来越大,将不再仅仅适用于大规模行业。
逆向工程的重要性
逆向工程有助于深入了解一个零件、产品或工具的设计过程。对硬件设计过程执行逆向工程步骤的主要目标是复制一个零件或部件,从而替代单个元素而非整个设备。
无论是大型船舶涡轮机还是收藏家的微型模型汽车等藏品,这种可持续的方法都可以大大节省时间和金钱。这就是3D扫描最近在主要工业生产之外越来越受欢迎并获得初创企业和业余爱好者的青睐的原因。
当然,逆向工程对精度有要求,但这并不意味着逆向工程十分复杂。第一步是获取你想分析的零件的扫描数据,然后可以将其转化为CAD。
蔡司逆向工程软件
针对初学者,我们有如下建议:
“我们所有的解决方案都能让你达到目的,但如果你是初学者,GOM Scan 1肯定是适合你的选择。”
——Josh Span,GOM Metrology应用工程师
获取您的 CAD 模型——无论任何形状
无论是几何形状、自由曲面还是有机形状,借助功能强大、具有用户指导性的逆向工程软件解决方案,您都可以轻松将 3D 扫描数据转化为高精度 CAD 模型,使 3D 扫描数据发挥出更大价值。
今天,3D表面模型也作为数据输入用于VR应用,开辟了新的可能性。逆向工程的新技术迅猛发展,不论你是充满激情的工程师,还是3D扫描初学者,都能探索到更多的应用领域。
源文来自:HandsOnMetrology
ZEISS 三维扫描仪 | 3D打印 普立得科技
普立得科技成立于2004年,专注于工业级3D打印机与三维扫描,同时我们也是ZEISS GOM代理商,并提供3D打印及扫描的代工整合服务,特此加值整合相关软体,包含拓扑优化设计 、医疗影像分析、逆向工程 、3D检测等,期望推进积层制造的使用习惯为生产带来更多价值。
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