Исправление STL-файлов в 3D-печати - ценный навык, который необходимо освоить, когда вы сталкиваетесь с файлами или проектами, содержащими ошибки. Обычно это дыры или пробелы в самой модели, пересекающиеся края или то, что называется краями без манифольда.

Существует два основных способа восстановления поврежденного файла STL. Первый способ предполагает исправление всех недостатков конструкции модели в программе CAD перед экспортом в формат STL.

Второе исправление требует использования программы для ремонта STL-файлов для проверки и устранения любых дефектов в модели.

Это основной ответ на вопрос о том, как восстановить STL-файлы для оптимальной 3D-печати, но есть и другая информация, которую вы захотите узнать. Итак, продолжайте читать дальше, чтобы узнать подробности о том, как правильно восстановить ваши STL-файлы.

Однако, прежде чем мы продолжим, давайте быстро рассмотрим строительные блоки STL-файлов.

Что такое STL-файлы?

STL, который расшифровывается как Standard Tessellation Language или Stereolithography, - это формат файла, используемый для описания геометрии поверхности 3D-объекта. Важно отметить, что он не содержит никакой информации о цвете, текстуре или других атрибутах модели.

Это формат файла, в который вы конвертируете свои 3D-объекты после их моделирования в программе CAD. Затем вы можете отправить STL-файл на слайсер для подготовки его к печати.

Файлы STL хранят информацию о 3D-модели, используя принцип, называемый "Тесселяция".

Тесселяция включает в себя выкладывание ряда взаимосвязанных треугольников в виде сетки на поверхности модели. Каждый треугольник имеет как минимум две вершины с соседними треугольниками.

Сетка, наложенная на поверхность модели, точно повторяет форму самой поверхности.

Поэтому для описания 3D-модели в STL-файле хранятся координаты вершин треугольников в сетке, а также вектор нормали для каждого треугольника, который определяет его направление.

Слайсер получает STL-файл и использует эту информацию для описания поверхности модели для печати на 3D-принтере.

Примечание: Количество треугольников, используемых в STL-файле, определяет точность сетки. Для более высокой точности вам потребуется большее количество треугольников, что приведет к увеличению STL-файла.

Что такое STL-ошибки в 3D-печати?

Ошибки STL-файла при 3D-печати возникают из-за дефектов в модели или проблем, возникающих в результате некачественного экспорта CAD-модели.

Эти ошибки могут серьезно повлиять на пригодность CAD-модели к печати. Если их не выявить во время нарезки, они часто приводят к неудачным отпечаткам, что приводит к потере времени и ресурсов.

Ошибки STL проявляются в различных формах. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных.

Перевернутый треугольник

В файле STL нормальные векторы треугольников в сетке всегда должны быть направлены наружу. Таким образом, мы имеем перевернутый или инвертированный треугольник, если нормальный вектор направлен внутрь или в любом другом направлении.

Ошибка перевернутого треугольника сбивает с толку слайсер и 3D-принтер. В этой ситуации они оба не знают правильной ориентации поверхности.

В результате 3D-принтер не знает, куда наносить материал.

Это приводит к ошибкам при нарезке и печати, когда приходит время готовить модель к печати.

Отверстия в поверхности

Одним из основных требований, предъявляемых к 3D-модели для печати, является ее "водонепроницаемость". Для того чтобы STL 3D-модель была водонепроницаемой, треугольная сетка должна образовывать замкнутый объем.

Когда модель имеет отверстия в поверхности, это означает, что в сетке есть пробелы. Один из способов описать это заключается в том, что некоторые треугольники в сетке не имеют двух общих вершин с соседними треугольниками, в результате чего образуется отверстие.

Таким образом, STL-модель не является замкнутым водонепроницаемым объемом, и принтер не будет печатать ее правильно.

Двумерные поверхности

Обычно эта ошибка возникает при использовании инструментов 3D-моделирования, таких как скульпторы и сканеры. При использовании этих инструментов модель может точно отображаться на экране компьютера, но в реальности она не имеет глубины.

В результате слайсеры и 3D-принтеры не могут понять и напечатать 2D-поверхности. Поэтому необходимо исправить эти модели, экструдируя их и придавая им глубину, прежде чем экспортировать их в формат STL.

Плавающие поверхности

При создании 3D-модели могут быть определенные функции или дополнения, которые дизайнер STL, возможно, хотел опробовать. Эти функции могут не попасть в конечную модель, но они могут остаться в файле STL.

Если эти "забытые" особенности не прикреплены к основному телу модели, есть большая вероятность, что они могут запутать как слайсер, так и 3D-принтер.

Вам необходимо удалить эти особенности и очистить модель, чтобы нарезать и напечатать объект без проблем.

Перекрывающиеся/пересекающиеся лица

Для того чтобы STL-файл можно было распечатать, его необходимо визуализировать как один цельный объект. Однако иногда этого нелегко добиться в 3D-модели.

Часто при сборке 3D-модели отдельные грани или черты могут накладываться друг на друга. На экране это может выглядеть нормально, но это сбивает с толку 3D-принтер.

Когда эти элементы сталкиваются или перекрываются, траектория движения печатающей головки 3D-принтера получает инструкции пройти над одними и теми же областями дважды. К сожалению, это часто приводит к ошибкам печати.

Неманифольд и плохие края

Неманифольдные грани возникают, когда два или более тел имеют одну и ту же грань. Они также возникают, когда модели имеют внутреннюю поверхность внутри своего основного тела.

Эти плохие края и внутренние поверхности могут запутать слайсер и даже вызвать избыточные пути печати.

Раздутый STL-файл (переопределенная сетка)

Как вы помните, точность сетки зависит от количества треугольников, используемых в ней. Однако, если в ней слишком много треугольников, сетка может стать чрезмерно рафинированной, что приведет к раздутому STL-файлу.

Раздутые STL-файлы сложны для большинства слайсеров и онлайн-сервисов печати из-за их больших размеров.

Кроме того, хотя чрезмерно уточненная сетка захватывает даже мельчайшие детали модели, большинство 3D-принтеров недостаточно точны, чтобы распечатать эти детали.

Таким образом, при создании сетки необходимо найти тонкий баланс между точностью и возможностями принтера.

Как исправить файл STL, требующий ремонта?

Теперь, когда мы увидели некоторые вещи, которые могут пойти не так с файлом STL, пришло время для хороших новостей. Вы можете исправить все эти ошибки и успешно распечатать файл STL.

В зависимости от того, насколько велики ошибки в файле STL, вы можете отредактировать и исправить эти файлы, чтобы они могли удовлетворительно нарезаться и печататься.

Существует два основных способа восстановления поврежденного STL-файла. Это:

• Исправление модели в родной CAD-программе перед экспортом в STL.
• Исправление модели с помощью программы для ремонта STL.

Исправление модели в файле CAD

Исправление модели в родной CAD-программе - относительно более простой вариант. Кроме того, большинство современных приложений для 3D-моделирования имеют функции, которые можно использовать для проверки и исправления этих ошибок перед экспортом в формат STL.

Таким образом, используя эти функции, дизайнеры могут адекватно оптимизировать модели, чтобы нарезка и печать прошли гладко.

Исправление модели с помощью программы восстановления STL

В некоторых случаях пользователи могут не иметь доступа к исходному файлу CAD или программному обеспечению для 3D-моделирования, что затрудняет анализ, изменение и ремонт конструкции.

К счастью, существуют приложения для исправления файлов STL без необходимости использования файла CAD. Эти файлы для исправления STL содержат множество инструментов, которые можно использовать для относительно быстрого обнаружения и исправления ошибок в файлах STL.

Примеры того, что можно сделать с помощью программы для ремонта STL, включают в себя;

1. Автоопределение и исправление ошибок в файле STL.
2. Ручное редактирование треугольников сетки в файле.
3. Пересчет и оптимизация размера сетки для достижения наилучшего разрешения и четкости.
4. Заполнение отверстий и выдавливание двумерных поверхностей.
5. Удаление плавающих поверхностей
6. Разрешение несовпадающих и плохих краев.
7. Пересчет сетки для устранения пересечений.
8. Переворачивает перевернутые треугольники обратно в нормальное направление.

В следующем разделе мы рассмотрим некоторые из лучших программ для этого.

Лучшее программное обеспечение для восстановления поврежденных файлов STL

На рынке существует несколько приложений для восстановления файлов STL. Каждое из них предлагает различные функции, помогающие восстановить и оптимизировать файлы STL для 3D-печати.

Я составил список лучших из доступных, давайте посмотрим на них.

3D Builder

Цена: Бесплатно Windows Легко

Первым в моем списке стоит Microsoft 3D Builder. 3D Builder - это инструмент 3D-моделирования, предоставляемый компанией Microsoft для проектирования, создания и редактирования 3D-моделей.

Одним из существенных преимуществ этого программного обеспечения является то, что оно бесплатно, легко доступно и не требует большой вычислительной мощности. Если вы не найдете его предустановленным на вашем компьютере, вы всегда можете получить его в магазине приложений Microsoft.

Все в этом приложении ориентировано на новичков в 3D-печати. Хотя 3D Builder не обладает функциональностью некоторых более продвинутых программ для 3D-моделирования, он все же неплохо держит свои позиции.

Одной из областей, где эта простая конструкция проявляет себя во всей красе, является подготовка 3D-моделей к печати. Используя набор инструментов 3D Builder, вы можете импортировать, очищать и экспортировать 3D-модели в STL-файлы для печати.

Однако нас интересует именно функция восстановления STL-файлов в 3D Builder. Итак, давайте посмотрим, как это работает.

Как восстановить STL-файл с помощью 3D Builder

Шаг 1: Установите и запустите программу 3D Builder.

Шаг 2: Импортируйте сломанный STL-файл в рабочую область.

• В боковом меню или на экране дисплея нажмите " Открыть> Загрузить объект ."
• Выберите сломанный STL-файл с компьютера.
• Когда модель появится на рабочей области, нажмите кнопку " Импортная модель " из верхнего меню.

Шаг 3: Исправьте 3D-модель.

• После импорта модели 3D Builder автоматически проверяет ее на наличие ошибок.
• Если в ней есть ошибки, вы должны увидеть красное кольцо вокруг модели. Синее кольцо означает, что в модели нет ошибок.
• Чтобы исправить ошибки, нажмите на всплывающее окно слева внизу с надписью, "Один или несколько объектов определены неверно. Нажмите здесь для восстановления".
• Виола, ваша модель исправлена, и вы готовы к печати.

Шаг 4: Убедитесь, что вы сохранили отремонтированную модель в файле STL, а не в формате Microsoft 3MF.

Как мы видели, 3D Builder - это самый простой инструмент, который можно использовать для восстановления поврежденного STL-файла. Однако в некоторых случаях предоставляемых им функций восстановления может быть недостаточно.

Давайте рассмотрим некоторые из наиболее мощных доступных программ.

Meshmixer

Цена: Бесплатно Windows, macOS Средний

Meshmixer - это приложение для редактирования сетки от компании Autodesk. Это очень заметный шаг вперед по функциональности по сравнению с такими базовыми программами, как 3D Builder.

Meshmixer сочетает интуитивно понятный, удобный интерфейс с полным набором функций редактирования и анализа сетки, что делает его универсальным и мощным инструментом для подготовки 3D-моделей к печати.

Meshmixer также поставляется с полным набором инструментов для ремонта файлов STL. Некоторые из этих инструментов включают:

• Авторемонт
• Заполнение и заделка отверстий
• 3D-скульптура
• Автоматическое выравнивание поверхности
• Сглаживание, изменение размеров и оптимизация сетки
• Преобразование 2D поверхностей в 3D поверхности и т.д.

Итак, давайте рассмотрим, как вы можете использовать эти инструменты для исправления вашего STL-файла.

Как восстановить STL-файл с помощью Meshmixer

Шаг 1: Установите программное обеспечение и запустите приложение.

Шаг 2: Импортируйте сломанную модель.

• Нажмите на кнопку " + " на приветственной странице.
• Выберите STL-файл, который вы хотите исправить с вашего ПК, с помощью появившегося меню.

Шаг 3: Проанализируйте и исправьте модель

• На левой панели нажмите на " Анализ> Инспектор. "
• Программа просканирует и автоматически выделит все ошибки розовым цветом.
• Вы можете выбрать каждую ошибку и исправить их отдельно.
• Вы также можете использовать " Авторемонт все ", чтобы исправить все параметры сразу.

Шаг 4: Сохраните окончательный файл.

Помимо функций анализа и инспектора, Meshmixer также имеет такие инструменты, как " Выберите ," "Сделать твердым". и "Редактировать" Вы используете эти инструменты для изменения формы, редактирования и переделки сетки по своему вкусу.

Чтобы узнать больше о программе Meshmixer, вы можете просмотреть этот полезный учебник на YouTube.

Блендер

Цена: Бесплатно Windows, MacOS Hard

Blender - это программное обеспечение, с которым знакомы многие 3D-художники. Это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом, которое предоставляет полный набор инструментов для 3D-моделирования, включая моделирование, риггинг, анимацию и т.д.

Одной из его менее известных функций является возможность восстановления STL. Благодаря уникальному дополнению под названием Сетка: набор инструментов для 3D-принтера Пользователи могут манипулировать и ремонтировать файлы STL с относительной легкостью.

Давайте посмотрим, как это работает.

Как восстановить STL-файл в Blender

Шаг 1: Включить Сетка: набор инструментов для 3D-печати .

• Запустите программу Blender
• Перейти к " Файл> Предпочтения пользователя> Дополнения ".
• В строке поиска наберите "Mesh: 3D-печать".
• Когда он появится, нажмите на маленькое окошко рядом с ним, чтобы активировать его.

Шаг 2: Импортируйте файл STL.

• Перейти к " Файл> Импорт> STL ."
• Найдите на компьютере файл STL, который вы хотите восстановить, и выберите его.

Шаг 3: Восстановите файл STL.

• На левой боковой панели вы должны увидеть Print3D
• Нажмите на него, и вы увидите множество вариантов исправления сетки STL.

Шаг 4: Сохраните и экспортируйте сетку STL.

В качестве альтернативы Blender также предоставляет надежный инструмент для манипулирования сетками в режиме редактирования. В режиме редактирования у вас больше свободы для редактирования сетки, чем в панели инструментов 3D-печати.

Вы можете использовать его, выполнив следующие действия:

Шаг 1: Выберите объект или область, которую нужно отредактировать, затем нажмите клавишу Tab на клавиатуре, чтобы войти в режим редактирования.

Шаг 2 : На нижней панели инструментов должна появиться опция Режим сетки. Нажмите на нее.

Шаг 3: В появившемся меню вы увидите множество инструментов для изменения и редактирования различных областей сетки, например, "Края , "Лица", "Вершины ," и т.д.

Из всех инструментов, представленных в этом списке, Blender, пожалуй, предлагает наибольшую функциональность по редактированию сетки. С его помощью вы можете не только восстановить STL-файл, но и значительно изменить его структуру.

Однако, когда дело доходит до ремонта сетки, он отстает от других, потому что не предлагает никаких опций, позволяющих исправить все одним щелчком мыши. Кроме того, инструменты Blender несколько запутанны и требуют значительного опыта для использования.

Почетное упоминание:

Netfabb

Цена: Оплачивается Windows Высокий

Netfabb - это еще один инструмент от Autodesk, который можно использовать для манипулирования, редактирования и ремонта STL-файлов и сеток. Заманчиво сравнить эти две программы, но Netfabb гораздо более продвинут, чем Meshmixer.

Netfabb - это передовое производственное программное обеспечение, ориентированное в основном на оптимизацию и создание высококачественных 3D-моделей для процессов аддитивного производства. В результате оно более популярно среди предприятий и профессионалов, чем среди обычных любителей.

Она содержит различные инструменты не только для ремонта и подготовки 3D-моделей, но и для:

• Моделирование производственного процесса
• Оптимизация топологии
• Анализ конечных элементов
• Настраиваемая генерация траектории инструмента
• Анализ надежности
• Анализ отказов и т.д.

Все это делает его идеальным программным обеспечением для ремонта и подготовки STL-файлов и 3D-моделей.

Однако, как я уже говорил, это не для среднего любителя. Он может быть очень сложным в освоении, а при подписке от 240 долларов в год это не самый экономичный вариант для индивидуальных пользователей.

Как упростить и уменьшить размер STL-файла?

Чтобы упростить и уменьшить STL-файл, достаточно пересчитать и оптимизировать сетку. Для уменьшения размера файла вам потребуется меньшее количество треугольников или полигонов в сетке.

Однако следует быть осторожным при упрощении сетки. Вы можете потерять некоторые мелкие особенности модели и даже разрешение модели, если уменьшите количество треугольников на значительную величину.

Существует несколько способов уменьшить файл STL с помощью различных программ для восстановления STL. Давайте рассмотрим их.

Как уменьшить размер файла STL с помощью 3D Builder

Шаг 1: Импортируйте файл.

Шаг 2: Нажмите на "Редактировать" в верхней панели инструментов.

Шаг 3: В появившемся меню нажмите на "Упрощайте".

Шаг 4: С помощью появившегося ползунка выберите нужный вам уровень оптимизации.

Примечание: Как я уже говорил ранее, будьте осторожны, чтобы не переоптимизировать модель и не потерять ее мелкие детали.

Шаг 5: Когда вы достигнете приемлемого разрешения сетки, нажмите кнопку "Уменьшить лица".

Шаг 6: Сохраните модель.

Примечание: Уменьшение размера файла может внести некоторые проблемы в STL-файл, поэтому может потребоваться его повторное восстановление.

Как уменьшить размер файла STL с помощью Meshmixer

Шаг 1: Импорт модели в Meshmixer

Шаг 2: Нажмите на инструмент "Выбрать" на боковой панели.

Шаг 3: Дважды щелкните на модели, чтобы выбрать ее.

Шаг 4: На боковой панели нажмите на "Редактировать> Уменьшить" или Shift + R.

Шаг 5: В появившемся меню вы можете уменьшить размер файла, используя следующие опции "Процент" , "Бюджет треугольника" , "Максимальное отклонение".

Как уменьшить размер файла STL в Blender

Шаг 1: Импортируйте модель в Blender.

Шаг 2: На правой боковой панели нажмите на значок гаечного ключа, чтобы открыть инструменты.

Шаг 3: Во всплывающем меню нажмите на " Добавить модификатор> Decimate" чтобы поднять инструменты Decimate.

Инструмент Decimate отображает количество полигонов.

Шаг 4: Чтобы уменьшить размер файла, введите соотношение, на которое вы хотите уменьшить файл, в поле соотношения.

Например, чтобы уменьшить количество полигонов до 70% от исходного размера, поставьте в поле 0,7.

Шаг 5: Сохраните модель.

Ну вот и все, что вам нужно знать о восстановлении файла STL. Надеюсь, это руководство поможет вам справиться со всеми проблемами, связанными с файлом STL.

Удачи и счастливой печати!!!