Поправянето на STL файлове в 3D принтирането е ценно умение, което трябва да усвоите, когато се натъкнете на файлове или проекти, в които има грешки. Обикновено това са дупки или пропуски в самия модел, пресичащи се ръбове или нещо, наречено ръбове, които не са масивни.

Съществуват два основни начина, по които можете да поправите счупен STL файл. Първият вариант включва отстраняване на всички недостатъци на дизайна на модела в CAD софтуера, преди да го експортирате в STL формат.

Второто решение изисква да използвате софтуер за поправка на STL файлове, за да проверите и поправите всички дефекти в модела.

Това е основният отговор на въпроса как да поправяте STL файлове за оптимално 3D принтиране, но има и още информация, която искате да знаете. Затова продължете да четете, за да разберете подробности за правилното поправяне на вашите STL файлове.

Преди да продължим обаче, нека набързо разгледаме градивните елементи на STL файловете.

Какво представляват STL файловете?

STL, което означава Standard Tessellation Language (Стандартен език за теселиране) или Stereolithography (Стереолитография), е файлов формат, използван за описване на геометрията на повърхността на 3D обект. Важно е да се отбележи, че той не съдържа никаква информация за цвета, текстурата или други атрибути на модела.

Това е файловият формат, в който конвертирате 3D обектите си, след като ги моделирате в CAD софтуера. След това можете да изпратите STL файла на програма за нарязване, за да го подготвите за печат.

STL файловете съхраняват информация за 3D модела, като използват принцип, наречен "теселиране".

Теселирането включва полагане на поредица от взаимосвързани триъгълници в мрежа върху повърхността на модела. Всеки триъгълник има поне два общи върха със съседните триъгълници.

Мрежата, разположена върху повърхността на модела, се доближава плътно до формата на самата повърхност.

Следователно, за да опише 3D модела, STL файлът съхранява координатите на върховете на триъгълниците в мрежата. Той съдържа и нормален вектор за всеки триъгълник, който определя посоката на триъгълника.

Режещият модул взема STL файла и използва тази информация, за да опише повърхността на модела в 3D принтера за отпечатване.

Забележка: Броят на триъгълниците, които се използват в STL файла, определя точността на мрежата. За по-голяма точност е необходим по-голям брой триъгълници, което води до по-голям STL файл.

Какво представляват грешките в STL при 3D принтирането?

Грешките в STL файловете при 3D принтиране се дължат на грешки в модела или на проблеми, произтичащи от лошо експортиране на CAD модела.

Тези грешки могат сериозно да повлияят на възможността за отпечатване на CAD модела. Ако не бъдат уловени по време на нарязването, те често водят до неуспешни отпечатвания, което води до загуба на време и ресурси.

Грешките в STL се срещат под различни форми. Нека разгледаме някои от най-често срещаните.

Обърнат триъгълник

В един STL файл нормалните вектори на триъгълниците в мрежата трябва винаги да сочат навън. Следователно имаме обърнат или инвертиран триъгълник, когато нормалният вектор сочи навътре или в друга посока.

Грешката с обърнатия триъгълник обърква режещия инструмент и 3D принтера. В тази ситуация и двамата не знаят правилната ориентация на повърхността.

В резултат на това 3D принтерът не знае къде да депонира материала.

Това води до грешки при нарязването и отпечатването, когато дойде време да подготвите модела за отпечатване.

Повърхностни отвори

Едно от основните изисквания за отпечатване на 3D модел е той да бъде "водонепроницаем". За да бъде STL 3D моделът водонепроницаем, триъгълната мрежа трябва да образува затворен обем.

Когато моделът има дупки по повърхността, това означава, че в мрежата има пропуски. Един от начините да се опише това е, че някои триъгълници в мрежата не споделят два върха със съседните триъгълници, което води до дупка.

По този начин STL моделът не е затворен водонепроницаем обем и принтерът няма да го отпечата правилно.

2D повърхности

Обикновено тази грешка е резултат от използването на инструменти за 3D моделиране, като скулптори и скенери. Когато се използват тези инструменти, моделът може да се покаже точно на компютърния екран, но в действителност няма никаква дълбочина.

В резултат на това режещите машини и 3D принтерите не могат да разберат и отпечатат двуизмерните повърхности. Затова трябва да поправите тези модели, като ги екструдирате и им придадете дълбочина, преди да ги експортирате в STL формат.

Плаващи повърхности

При създаването на 3D модел може да има определени функции или допълнения, които дизайнерът на STL е искал да изпробва. Тези функции може да не влязат в окончателния модел, но могат да останат в STL файла.

Ако тези "забравени" функции не са прикрепени към основното тяло на модела, има голяма вероятност те да объркат както режещия инструмент, така и 3D принтера.

Трябва да премахнете тези елементи и да изчистите модела, за да можете да разрежете и отпечатате обекта безпроблемно.

Припокриващи се/взаимосвързани лица

За да може един STL файл да бъде отпечатан, трябва да го визуализирате като един-единствен твърд обект. Понякога обаче не е лесно да се постигне това в 3D модел.

Често при сглобяването на 3D модел определени лица или елементи могат да се припокриват. Това може да изглежда добре на екрана, но обърква 3D принтера.

Когато тези елементи се сблъскват или припокриват, траекторията на печатащата глава на 3D принтера получава инструкции да премине два пъти през същите области. За съжаление това често води до грешки при печата.

Неманифолд и лоши ръбове

Неманипулационни ръбове се появяват, когато две или повече тела споделят един и същ ръб. Появяват се и когато моделите имат вътрешна повърхност в основното си тяло.

Тези лоши ръбове и вътрешни повърхности могат да объркат режещата машина и дори да предизвикат излишни пътища за печат.

Раздут STL файл (прекалено дефинирана мрежа)

Както си спомняте от по-рано, точността на мрежата зависи от броя на триъгълниците, използвани в мрежата. Ако обаче тя има твърде много триъгълници, мрежата може да стане прекалено прецизна, което води до раздуване на STL файла.

Раздутите STL файлове са предизвикателство за повечето режещи машини и онлайн услуги за печат поради големите си размери.

Освен това, въпреки че свръхпрецизната мрежа улавя и най-малките детайли на модела, повечето 3D принтери не са достатъчно точни, за да отпечатат тези детайли.

Затова при създаването на мрежа трябва да се намери деликатен баланс между точността и възможностите на принтера.

Как да поправя STL файл, който се нуждае от ремонт?

Сега, след като видяхме някои неща, които могат да се объркат в STL файла, е време за добри новини. Можете да поправите всички тези грешки и да отпечатате успешно STL файла.

В зависимост от това колко големи са грешките в STL файла, можете да редактирате и поправите тези файлове, така че да могат да се режат и отпечатват задоволително.

Съществуват два основни начина за поправка на счупен STL файл. Те са:

• Фиксиране на модела в родната CAD програма преди експортирането му в STL.
• Поправяне на модела със софтуер за поправка на STL.

Фиксиране на модела в CAD файла

Поправянето на модела в родната CAD програма е сравнително по-прост вариант. Освен това повечето съвременни приложения за 3D моделиране разполагат с функции, които можете да използвате за проверка и отстраняване на тези грешки, преди да ги експортирате в STL формат.

Така че, използвайки тези функции, дизайнерите могат да оптимизират моделите по подходящ начин, за да се уверят, че нарязването и отпечатването вървят гладко.

Поправяне на модела със софтуер за ремонт на STL

В някои случаи потребителите може да нямат достъп до оригиналния CAD файл или до софтуера за 3D моделиране. Това затруднява анализа, модификацията и поправката на проекта.

За щастие има приложения за поправка на STL файлове, без да е необходим CAD файлът. Тези файлове за поправка на STL съдържат много инструменти, които можете да използвате за откриване и поправка на тези грешки в STL файловете сравнително бързо.

Примери за неща, които можете да правите с помощта на софтуера за ремонт на STL, са;

1. Автоматично откриване и отстраняване на грешки в STL файла.
2. Ръчно редактиране на триъгълниците на мрежата във файла.
3. Преизчисляване и оптимизиране на размера на мрежата за постигане на най-добра разделителна способност и дефиниция.
4. Запълване на отвори и екструдиране на 2D повърхности.
5. Изтриване на плаващи повърхности
6. Решаване на проблеми с несложни и лоши ръбове.
7. Преизчисляване на мрежата за решаване на проблема с пресичанията.
8. Обръщане на обърнатите триъгълници в нормалната посока.

В следващия раздел ще разгледаме някои от най-добрите софтуери за тази цел.

Най-добрият софтуер за ремонт на счупени STL файлове

На пазара има няколко приложения за възстановяване на STL файлове. Всяко от тях предлага различни функции, полезни за възстановяване и оптимизиране на STL файлове за 3D печат.

Съставих списък на някои от най-добрите налични. Нека ги разгледаме

3D строител

Цена: Безплатно Windows Easy

На първо място в моя списък е Microsoft 3D Builder. 3D Builder е инструмент за 3D моделиране, предоставен от Microsoft за проектиране, изграждане и редактиране на 3D модели.

Едно от значителните предимства на този софтуер е, че е безплатен, лесно достъпен и не изисква голяма изчислителна мощ. Ако не го намерите предварително инсталиран на компютъра си, винаги можете да си го набавите от магазина за приложения на Microsoft.

Всичко в това приложение е насочено към начинаещите в областта на 3D принтирането. Въпреки че 3D Builder не разполага с функционалността на някои от по-напредналите софтуери за 3D моделиране, то все пак се справя доста добре.

Една от областите, в които този прост дизайн си проличава, е подготовката на 3D модели за печат. С помощта на набора от инструменти на 3D Builder можете да импортирате, почиствате и експортирате 3D модели в STL файлове за печат.

Конкретната област, която ни интересува, обаче е функцията за поправка на STL файлове на 3D Builder. И така, нека да разгледаме как работи тя.

Как да поправите STL файл с помощта на 3D Builder

Стъпка 1: Инсталирайте и стартирайте софтуера 3D Builder.

Стъпка 2: Импортирайте счупения STL файл в работното пространство.

• От страничното меню или от екрана на дисплея щракнете върху " Open> Зареждане на обект ."
• Изберете счупения STL файл от компютъра си.
• След като моделът се появи в работното пространство, щракнете върху " Внос на модел " от горното меню.

Стъпка 3: Фиксирайте 3D модела.

• След импортирането на модела 3D конструкторът автоматично го проверява за грешки.
• Ако има грешки, трябва да видите червен пръстен около модела. Синият пръстен означава, че моделът няма грешки.
• За да поправите грешките, щракнете върху изскачащия прозорец в долния ляв ъгъл, който гласи, "Един или повече обекти са невалидно дефинирани. Кликнете тук, за да ги поправите."
• Виола, моделът ви е фиксиран и сте готови да печатате.

Стъпка 4: Уверете се, че сте запазили ремонтирания модел в STL файл, а не във формата 3MF на Microsoft.

Както видяхме, 3D Builder е най-простият инструмент, който можете да използвате, за да поправите счупен STL файл. В някои случаи обаче функцията за поправка, която той предоставя, може да не е достатъчна.

Нека разгледаме някои от най-мощните налични софтуери.

Meshmixer

Цена: Безплатно Windows, macOS Среден

Meshmixer е приложение за редактиране на мрежи от големите момчета в индустрията, Autodesk. То е много забележима стъпка нагоре по отношение на функционалността от основни програми като 3D Builder.

Meshmixer съчетава интуитивен, удобен за потребителя интерфейс с пълен набор от функции за редактиране на мрежи и анализ. Тази комбинация го прави универсален, но мощен инструмент за подготовка на 3D модели за печат.

Meshmixer се предлага и с пълен набор от инструменти за поправка на STL файлове. Някои от тези инструменти включват:

• Авторемонтни услуги
• Запълване на дупки и мостове
• 3D скулптуриране
• Автоматично подравняване на повърхността
• Изглаждане, промяна на размера и оптимизация на мрежата
• Преобразуване на 2D повърхности в 3D повърхности и др.

Нека разгледаме как можете да използвате тези инструменти, за да поправите своя STL файл.

Как да поправите STL файла си с Meshmixer

Стъпка 1: Инсталирайте софтуера и стартирайте приложението.

Стъпка 2: Импортирайте счупения модел.

• Кликнете върху " + " на страницата за посрещане.
• Изберете STL файла, който искате да поправите от компютъра си, като използвате появилото се меню.

Стъпка 3: Анализиране и коригиране на модела

• В левия панел щракнете върху " Анализ> Инспектор. "
• Софтуерът ще сканира и автоматично ще маркира всички грешки в розово.
• Можете да изберете всяка грешка и да я отстраните поотделно.
• Можете да използвате и символа " Авторемонт всички ", за да поправите всички опции наведнъж.

Стъпка 4: Запишете окончателния файл.

Освен функциите за анализ и инспектор, Meshmixer разполага и с инструменти като " Изберете ," "Направете твърд". и "Редактиране" за работа с мрежи. Използвате тези инструменти, за да преоформяте, редактирате и премоделирате мрежата по свой вкус.

За да научите повече за софтуера Meshmixer, можете да проследите този полезен урок в YouTube.

Blender

Цена: Безплатно Windows, MacOS Hard

Blender е софтуер, с който са запознати много 3D художници. Това е безплатен софтуер с отворен код, който предоставя пълен набор от инструменти за 3D моделиране, включващи моделиране, такелаж, анимация и др.

Една от по-малко известните му функции е възможността за поправка на STL. Благодарение на уникална добавка, наречена Mesh: Кутия с инструменти за 3D принтер , потребителите могат да манипулират и поправят STL файлове с относителна лекота.

Нека разгледаме как работи това.

Как да поправите STL файл с помощта на Blender

Стъпка 1: Разрешаване на Mesh: 3D Printing toolbox .

• Стартирайте софтуера Blender
• Отидете на " Файл> Предпочитания на потребителя> Добавки ".
• В лентата за търсене въведете "Mesh: 3D принтиране".
• След като се появи, щракнете върху малкото квадратче до него, за да го активирате.

Стъпка 2: Импортирайте STL файла.

• Отидете на " Файл> Импортиране> STL ."
• Търсете STL файла, който искате да поправите, на компютъра си и го изберете.

Стъпка 3: Възстановете файла STL.

• В лявата странична лента трябва да видите Print3D
• Щракнете върху него и ще видите различни опции за поправка на STL мрежата.

Стъпка 4: Запазете и експортирайте STL мрежата.

Алтернативно, Blender предоставя и надежден инструмент за манипулиране на мрежи в режим на редактиране. Имате по-голяма свобода при редактирането на мрежата, отколкото в кутията с инструменти за 3D печат в режим на редактиране.

Можете да го използвате чрез следните стъпки:

Стъпка 1: Изберете обекта или областта, която искате да редактирате, след което щракнете върху клавиша Tab на клавиатурата, за да влезете в режим на редактиране.

Стъпка 2 : В долната лента с инструменти трябва да видите опцията mesh mode (Режим на мрежата). Щракнете върху нея.

Стъпка 3: В появилото се меню ще видите различни инструменти за промяна и редактиране на различни области на мрежата, напр., "Ръбове , "Лица", "Върхове ," и т.н.

От всички инструменти в този списък Blender може би предлага най-голямата функционалност за редактиране на мрежи. С него можете не само да поправяте STL файла, но и да променяте значително структурата му.

Въпреки това, когато става въпрос за поправка на мрежи, той изостава от останалите, тъй като не предлага никакви опции за поправка с едно кликване. Освен това инструментите на Blender са донякъде сложни и изискват значителен опит за използване.

Почетно споменаване:

Netfabb

Цена: Платено Windows Висока

Netfabb е друг инструмент на Autodesk, който можете да използвате за манипулиране, редактиране и поправяне на STL файлове и мрежи. Изкушаващо е да сравнявате двете програми, но Netfabb е много по-усъвършенствана от Meshmixer.

Netfabb е усъвършенстван производствен софтуер, който се фокусира основно върху оптимизирането и създаването на висококачествени 3D модели за процесите на адитивно производство. В резултат на това той е по-популярен сред бизнеса и професионалистите, отколкото сред обикновените любители.

Той съдържа различни инструменти не само за поправка и подготовка на 3D модели, но и за:

• Симулиране на производствения процес
• Оптимизиране на топологията
• Анализ на крайни елементи
• Персонализирано генериране на траектория на инструмента
• Анализ на надеждността
• анализ на отказите и др.

Всичко това го превръща в най-добрия софтуер за поправка и подготовка на STL файлове и 3D модели.

Въпреки това, както казах по-рано, тя не е за средностатистическия любител. Може да бъде много сложна за овладяване и с абонаменти, започващи от 240 долара годишно, не е най-рентабилната опция за индивидуални потребители.

Как да опростите & Намаляване на размера на STL файла?

За да опростите и намалите STL файла, трябва само да преизчислите и оптимизирате мрежата. За по-малък размер на файла ще ви е необходим по-малък брой триъгълници или полигони в мрежата.

Трябва обаче да внимавате при опростяването на мрежата. Ако намалите значително броя на триъгълниците, може да загубите някои от по-дребните характеристики на модела и дори разделителната способност на модела.

Съществуват няколко начина за намаляване на STL файл с помощта на различни софтуери за поправка на STL. Нека ги разгледаме.

Как да намалите размера на STL файла с 3D Builder

Стъпка 1: Импортирайте файла.

Стъпка 2: Кликнете върху "Редактиране" в горната лента с инструменти.

Стъпка 3: В появилото се меню щракнете върху "Опростете."

Стъпка 4: Използвайте плъзгача, който се появява, за да изберете желаното ниво на оптимизация.

Забележка: Както казах по-рано, внимавайте да не оптимизирате модела прекалено много и да не загубите фините му детайли.

Стъпка 5: След като сте постигнали приемлива резолюция на мрежата, щракнете върху "Намалете лицата."

Стъпка 6: Запазете модела.

Забележка: Намаляването на размера на файла може да доведе до някои проблеми в STL файла, така че може да се наложи да го поправите отново.

Как да намалите размера на STL файла с Meshmixer

Стъпка 1: Импортиране на модела в Meshmixer

Стъпка 2: Кликнете върху инструмента "Избор" в страничната лента.

Стъпка 3: Кликнете два пъти върху модела, за да го изберете.

Стъпка 4: В страничната лента щракнете върху "Редактиране> Намаляване" или Shift + R.

Стъпка 5: В появилото се меню можете да намалите размера на файла, като използвате следните опции "Процент" , "Бюджет на Триъгълника" , "Макс. отклонение".

Как да намалим размера на STL файла с Blender

Стъпка 1: Импортирайте модела в Blender.

Стъпка 2: В дясната странична лента щракнете върху иконата на гаечен ключ, за да отворите инструментите.

Стъпка 3: В изскачащото меню щракнете върху " Добавяне на модификатор> Decimate" за да се появят инструментите за децимация.

Инструментът за децимация показва броя на полигоните.

Стъпка 4: За да намалите размера на файла, въведете съотношението, с което искате да намалите файла, в полето за съотношение.

Например, за да намалите броя на полигоните до 70% от първоначалния им размер, поставете 0,7 в полето.

Стъпка 5: Запазете модела.

Е, това е всичко, което трябва да знаете за поправката на STL файл. Надявам се това ръководство да ви помогне при всички проблеми с STL файлове.

Успех и щастливо отпечатване!!