3D слайсерите определят как се изгражда даден модел и инструктират 3D принтера как се отпечатва. Научете всичко за този основен софтуер в 3D печата.
Слайсерът е програма, която преобразува цифрови 3D модели в инструкции за отпечатване за даден 3D принтер за изграждане на обект. В допълнение към самия модел, инструкциите съдържат въведени от потребителя параметри за 3D печат, като височина на слоя, скорост и настройки на поддържащата структура.
Всяка технология за 3D печат създава 3D обекти чрез добавяне на материал слой по слой. Софтуерът Slicer следователно е наречен подходящо, защото на практика „нарязва“ 3D модели на много хоризонтални 2D слоеве, които по-късно ще бъдат отпечатани, един по един.
В тази статия ще обсъдим ролята на слайсерите в 3D принтирането, ще уточним как работи 3D нарязването за FDM и смола, и накрая ще завършим с нарязването в други технологии за 3D принтиране. Да започваме!
Computer-Aided Manufacturing ( CAM )
Въпреки че обикновено не се свързва със софтуера за рязане, компютърно подпомаганото производство (CAM) е полезно за разбирането ни какво прави слайсерът. CAM е компютърен софтуер, който подпомага, улеснява или автоматизира производствените процеси. На практика той служи като мост между цифровите 3D модели (произведени чрез компютърно проектиране или CAD ) и производствените системи чрез преобразуване на чертежи в инструкции, които машината да изпълни.
Тези инструкции се предават под формата на командни редове, обикновено наричани компютърно цифрово управление (CNC) . Както подсказва името, въведените команди контролират всички аспекти на машината, включително скорости на движение, температури и охлаждане. Въпреки че има много различни начини за „разговаряне“ с тези машини, преобладаващият език е G-кодът , който се използва в различни видове производствени системи.
Въпреки че 3D слайсерите не са строго категоризирани като CAM софтуер, те изпълняват същата функция в процеса на 3D печат, тъй като извеждат цифрови файлове, съдържащи подробни инструкции за изпълнение на принтера. В повечето случаи, както ще видим по-нататък, те дори генерират G-код команди.
Процедурите за 3D нарязване може да изглеждат прости за всеки, който е отпечатал 3D модел. Но какво наистина се случва зад този подреден потребителски интерфейс? Нека да разгледаме какво ни е необходимо, за да имаме успешен опит със слайсера.
Изисквания
За да подготви успешно модел за 3D печат, слайсерът изисква два различни входа: самият 3D модел и наборът от параметри за печат, които казват на машината как трябва да се извърши действителното отпечатване.
3D модели
Можете да създавате цифрови 3D модели, като използвате голямо разнообразие от CAD софтуер , вариращ от артистичния Blender с отворен код до професионалния и високотехничен SolidWorks . Проблемът е, че всеки цифров файл, създаден с конкретен CAD инструмент, има определен формат, като „Blend“ (.blend) за Blender и „part“ и „assembly“ (.sldprt и .sldasm) за SolidWorks.
Ако 3D слайсерите трябваше да обработват всички тези различни формати, те ще изискват огромна база за поддръжка, но дори и така, със сигурност не могат да покрият целия софтуер за моделиране. Поради тази причина се използва стандартизиран файлов формат. Най-често свързваният с 3D печат е STL (.stl), който се експортира от повечето софтуерни програми за 3D моделиране.
Параметри на 3D печат
С 3D модел във формат, който слайсерът може да разбере, следващата стъпка е да предоставите подробности за печат, като височина на слоя, скорост, позициониране на детайла и няколко други настройки, свързани с производството. Тези въведени от потребителя стойности се дефинират преди отпечатването.
3D моделът може също да бъде частично модифициран по време на тази стъпка. Можете да променяте размерите чрез функции за мащабиране и частите могат да бъдат частично или изцяло издълбани, запълнени с шарки за запълване и осигурени стойности за дебелина на стената . Тази стъпка също така включва активиране на поддържащи структури , което е една от най-практичните функции на 3D слайсер.
Параметрите за 3D печат ще се различават в зависимост от типа технология (FDM или базирана на смола), както и от вида на материала (различните видове нишки за FDM изискват различни настройки, например), обекта, който ще бъде отпечатан, и неговата предназначение. Така че нека да видим какво влиза в действие за всеки.
FDM нарязване
Fused deposition modeling (FDM) е техника за екструдиране на материал, при която печатаща глава се движи в две различни посоки (X- и Y-оси), докато пластмасовата нишка се разтопява и избутва през дюзата, за да се създаде 2D слой. Този процес се повтаря, докато, слой по слой, 3D обектът е завършен.
FDM принтерите зависят в голяма степен от движението, за да изградят 3D обект, с фин, многоосов контрол, необходим за точен печат. След като 3D моделът и настройките за печат са определени, слайсерът ще обработи тези входове и ще генерира файл с G-код, който след това се качва на 3D принтера.
Последната стъпка се извършва изцяло от вътрешните алгоритми на всеки 3D слайсер, което означава, че не е свързана с потребителя и че всеки слайсер ще направи това по различен начин. При простите модели разликите между слайсерите може да останат невидими, но при по-сложните те със сигурност ще бъдат забележими. Възможно е определени слайсери да работят по-добре с определени 3D принтери, но няма твърдо правило, за да знаете кой ще работи най-добре за вас.
Много 3D слайсери са налични за FDM, някои от които са безплатни. Докато Ultimaker Cura, е може би, най-популярният в общността с отворен код, Simplify3D е първокласният (и скъп) избор.
Нарязване на смола
Полимеризацията във ваната използва UV светлина в различни форми за втвърдяване и втвърдяване на течна смола в слоеве. След като даден слой се втвърди, строителната платформа се премества, за да позволи на свежата смола да се запълни и оформи следващия слой, докато се създаде 3D частта.
Тази техника за 3D печат разчита по-малко на движение в сравнение с FDM. За „истинските“ SLA принтери, отклоняващото огледало се върти, за да насочи UV лазерен лъч към смолата, очертавайки и оформяйки всеки 2D слой. При DLP и MSLA 3D принтерите единственото реално движение се извършва от строителната плоча, която се движи изключително по Z-ос по време на целия процес на печат.
Една разлика от процеса на печат FDM е, че принтерите със смола не използват G-код в изходните си файлове. Всъщност повечето настолни 3D принтери със смола използват собствен формат и следователно собствен софтуер за нарязване. Все пак има налични слайсери на трети страни, като ChiTuBox и FormWare , които са съвместими с много настолни принтери.
Нарязването за смола е донякъде подобно на FDM, но параметрите на 3D печат се различават. Вместо температура или охлаждане на дюзата, настройките на смолата включват време на излагане и скорости на повдигане. Въпреки това, височината на слоя и функции като разпределение на поддържаща структура също присъстват в смолата, точно както в повечето технологии за 3D печат.
Парче от останалите
Други технологии за 3D печат като SLS , SLM или дори EBM и свързващо струйно изрязване изискват специфични слайсери поради допълнителната сложност и разнообразие на техните процеси. Например, SLS система от един производител няма да функционира по същия начин като своя конкурент, поради което повечето от тези машини използват софтуер за нарязване от официалния производител.
Въпреки това, белгийската компания Materialize има цял пакет от софтуер, който може да се използва в технологиите за 3D печат, включително мощен 3D слайсер, наречен Magics . Този софтуер може да бъде подобрен от различни постпроцесорни модули, които извеждат подходящия нарязан файл за специфични машини с различни процеси на 3D печат, включително металообработващи машини като Arcam и Concept Laser от GE и системите за струйна обработка на материали на HP .
0 Comments