3D打印模型設計和轉換流程是怎樣的?

maiwan   2016-11-17 16:36:10

我們知道,不管采用什么技術,目前的3d打印機的基本原理都是逐層打印 Z 軸方向的累加,最后形成XYZ 三維的立體物件,而我們通常看到的軟件三維立體模型設計是沒有分層結構的,所以3D打印的關鍵技術是把三維設計模型進行重新處理——選定一個Z軸的方向進行“分 Slice),只有分片之后的模型,才能被3D打印機接收。 所以,3D打印的設計過程是:先通過計算機輔助設計(CAD)或計算機動畫建模軟件建?;蛲ㄟ^ 3D 掃描錄入目標物體的 3D 模型,再將建成的3D模型“ ”成逐層的截面,從而指導打印機逐層打印,“分片”功能的優(yōu)劣,會大 3D 打印最后的輸出質(zhì)量。而這個分片軟件,各個廠家并不相同,可以基于開源也可以廠家自行開發(fā)。目前的情況是比較大而專業(yè)的廠商,基本上有自己的3D打印軟件,并且在不斷升級。而消費級的產(chǎn)品,往往采用開源的軟件定制而成。

設計軟件和打印機軟件之間標準接口文件格式是 STL 文件格式。一個 STL 文件使用三角形來近似模擬物體的表面,三角形越小其生成的表面分辨率越高。STL 是沒有色彩信息的,現(xiàn)在隨著彩色3D打印機的出現(xiàn),其他格式帶有色彩信息的文件也可以被接受了。 打印機通過讀取文件中的橫截面信息,用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來,再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。 打印機打出的截面的厚度(即 Z 方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米來計算的。一般的厚度為100微米,即0.1 毫米,也有部分打印機如Objet Connex  系列還有3D Systems' ProJet  系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑能常為50到100個微米。  用傳統(tǒng)的快速建模的方法根據(jù)模型的尺寸以及復雜程度制造出一個模型通常需要數(shù)天到幾周的時間,而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數(shù)個小時,當然也是由打印機的性能以及模型的尺寸和復雜程度而定的。


傳統(tǒng)的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品,而三維打印技術則可以以更快,更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品。一個桌面尺寸的 3D 打印機就可以滿足設計者或概念開發(fā)小組制造模型的需要。 目前高端 3D 打印機的分辨率對大多數(shù)應用來說已經(jīng)足夠(在彎曲的表面可能會比較粗糙,像圖像上的鋸齒一樣),要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法:先用當前的3D打印機打出稍大一點的物體,再稍微經(jīng)過表面打磨即可得到表面光滑的“ 高分辨率“物品 有些技術可以同時使用多種材料進行打印。有些技術在打印的過程中還會用到支撐物,比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西(如可溶的東西)作為支撐物。

0

986 0

發(fā)表評論

登陸后參與評論