Урок 4. Модели для печати: где взять и как сделать свою
Принтеру нужна трёхмерная модель — файл, описывающий форму детали. Модель можно скачать готовой или нарисовать самому. Начать удобнее с готовых: так проще отделить вопросы печати от вопросов моделирования.
Форматы файлов
- STL — самый распространённый. Поверхность детали собрана из треугольников. Единиц измерения в файле нет: принято, что числа — миллиметры. Если деталь в слайсере крошечная, её, скорее всего, сохранили в дюймах — увеличьте масштаб в 25,4 раза.
- 3MF — более современный. Хранит единицы, цвета, несколько деталей и даже настройки печати. Если автор выложил 3MF, берите его.
- OBJ — из мира графики, слайсеры его тоже открывают.
- STEP — точный формат программ проектирования. Удобен, если деталь нужно доработать. PrusaSlicer и OrcaSlicer умеют открывать и его.
Где скачать готовые модели
Крупнейшие каталоги с бесплатными моделями:
- Printables — модели, фото напечатанных копий, советы по настройкам;
- Thingiverse — один из старейших каталогов, моделей очень много.
Перед печатью посмотрите на странице модели:
- Фото чужих отпечатков (на Printables — «makes»). Если модель уже кто-то напечатал, она точно печатается.
- Рекомендации автора: пластик, ориентация на столе, нужны ли поддержки, заполнение.
- Комментарии: там часто пишут о проблемах и способах их обойти.
- Лицензию. Обычно это одна из лицензий Creative Commons. Пометка BY — нужно указывать автора, NC — нельзя использовать в коммерческих целях (например, продавать отпечатки), ND — нельзя выкладывать изменённые версии, SA — изменённую версию нужно выкладывать под той же лицензией.
Скачивайте модели из известных каталогов. Сама модель STL — не программа, но архив «с моделями» с незнакомого сайта может содержать что угодно.
Как сделать свою модель
Программы для моделирования бывают двух видов. В одних деталь собирают из фигур или рисуют по размерам — это программы для инженерных деталей (CAD). В других форму «лепят», как из глины, — это для фигурок и персонажей.
Tinkercad — проще всего
Tinkercad работает в браузере и бесплатен, нужна только учётная запись. Деталь собирается из готовых фигур: кубов, цилиндров, конусов. Любую фигуру можно сделать «отверстием» — тогда при объединении она вычитается из остальных. Так из куба и цилиндра получается коробка с отверстием.
Как сделать простую подставку:
- Перетащите на рабочую плоскость куб и задайте размеры, например 60 × 40 × 5 мм.
- Добавьте цилиндр, сделайте его отверстием и поставьте туда, где нужен крепёжный винт.
- Выделите обе фигуры и объедините их.
- Экспортируйте модель в STL или 3MF и откройте в слайсере.
Tinkercad подходит детям, школьникам и всем, кто делает первые детали. Для сложных деталей с точными сопряжениями его возможностей становится мало.
FreeCAD — бесплатный и открытый
FreeCAD — программа параметрического моделирования с открытым кодом для Windows, macOS и Linux. Параметрическое значит: деталь строится из шагов с размерами, и любой размер можно поменять позже — модель перестроится сама.
Обычный порядок работы в разделе Part Design:
- Нарисовать плоский эскиз (Sketcher): контур детали с размерами и связями — «эта линия горизонтальна», «эти отрезки равны».
- Выдавить эскиз в объём (Pad) или вырезать им углубление (Pocket).
- Добавить новые эскизы на гранях, скругления и фаски.
FreeCAD мощный, но к интерфейсу нужно привыкнуть: начните с официальных руководств на сайте программы.
Fusion и другие
- Fusion от Autodesk — популярная программа для инженерных деталей с удобным параметрическим моделированием. Есть бесплатная лицензия для личного некоммерческого использования с ограничениями; условия со временем меняются — проверяйте их на сайте Autodesk.
- OpenSCAD — бесплатная программа, где модель описывают кодом: удобно для деталей, которые меняются по параметрам.
- Blender — бесплатный и открытый, для фигурок и художественных форм; для точных размеров неудобен.
Как рисовать деталь под печать
Модель, которая хорошо выглядит на экране, не всегда хорошо печатается. Несколько правил:
- Толщина стенок — не меньше двух ширин линии, то есть от 0,8 мм для сопла 0,4 мм; для прочных деталей — 1,2–2 мм и больше. Слишком тонкие стенки слайсер может просто пропустить.
- Нависания — участки, висящие в воздухе, — без поддержек обычно печатаются до наклона около 45° от вертикали. Подробнее — в справке Как печатать без поддержек.
- Плоское основание. Деталь должна стоять на столе широкой плоской гранью.
- Зазоры. Чтобы две напечатанные детали входили одна в другую, между ними нужен зазор — обычно 0,2–0,4 мм на сторону. Точное значение зависит от принтера: напечатайте пробную пару.
- Отверстия получаются немного меньше, чем в модели. Сделайте их чуть больше или рассверлите после печати.
- Прочность вдоль слоёв. Деталь легче всего ломается между слоями. Думайте заранее, как она будет стоять на столе и куда пойдёт нагрузка.
Если копируете реальную деталь
Нужен штангенциркуль — лучше цифровой. Измеряйте каждый размер два-три раза, записывайте сразу на эскиз. Сначала напечатайте пробный кусок с главными размерами — например, только место посадки, — и только потом всю деталь: так ошибка в миллиметр стоит минут, а не часов печати.
Коротко
- STL — самый частый формат, 3MF — современнее и хранит больше, STEP — для доработки.
- Готовые модели — на Printables и Thingiverse; смотрите фото отпечатков, комментарии и лицензию.
- Tinkercad — проще всего, в браузере; FreeCAD — бесплатный параметрический CAD; Fusion — с бесплатной личной лицензией с ограничениями.
- Под печать: стенки от двух ширин линии, нависания до 45°, плоское основание, зазоры 0,2–0,4 мм.