Щоб навчитися 3D-друкувати щось, потрібні певні знання про процес, а також знання того, яке програмне забезпечення використовувати для роботи. Я вирішив написати просту статтю, яка пояснює, як 3D-друкувати щось в домашніх умовах, а також великі об'єкти, використовуючи такі програми, як Fusion 360 і TinkerCAD.

Щоб надрукувати щось в домашніх умовах, просто придбайте 3D-принтер з ниткою і зберіть машину. Після цього завантажте нитку, завантажте 3D-модель з веб-сайту, наприклад, Thingiverse, наріжте файл за допомогою різака і перенесіть його на 3D-принтер. Ви можете почати 3D-друк протягом години.

Продовжуйте читати, щоб дізнатися більше про те, як успішно друкувати на 3D-принтері за допомогою різних програм.

Як надрукувати щось в домашніх умовах

Давайте подивимося, що нам потрібно для друку з дому:

• 3D-принтер
• Нитка
• 3D модель
• Програмне забезпечення для нарізки
• USB/SD-карта

Після того, як ви зібрали свій 3D-принтер, вставили нитку і отримали модель для 3D-друку, 3D-друк моделі дуже простий. Незалежно від того, чи використовуєте ви 3D-принтер вперше, цей процес має бути досить простим.

Давайте пройдемося по етапах 3D-друку в домашніх умовах за допомогою цих предметів.

Завантаження або створення 3D-моделі

Залежно від того, що ви хочете надрукувати, існують різні варіанти виконання цього першого кроку.

Якщо ви хочете надрукувати, наприклад, реквізит для фільму, є велика ймовірність, що модель цього реквізиту вже існує десь в Інтернеті.

Формат, у якому повинна бути модель для 3D-друку, зазвичай має вигляд .stl або .obj, тому переконайтеся, що моделі, які ви завантажуєте, мають саме цей формат.

Крім того, ви можете завантажити будь-яку модель у форматі, сумісному з САПР, помістити її у відповідну САПР і експортувати звідти у вигляді STL-файлу. Це дає велику гнучкість у виборі типу моделей, які ви можете надрукувати, оскільки існує безліч веб-сайтів, присвячених САПР-моделям.

Це дозволяє вносити будь-які зміни в модель перед 3D-друком.

Деякі хороші місця, де можна знайти STL або CAD моделі:

• Thingiverse - безліч безкоштовних практичних моделей, створених спільнотою
• MyMiniFactory - містить безкоштовні моделі, а також моделі, доступні для придбання; файли у форматі STL, тому їх можна завантажити безпосередньо в програму для нарізки.
• 3D Warehouse - це веб-сайт, який я використовував для CAD-моделей, на якому є багато безкоштовних моделей. Файли безпосередньо сумісні зі SketchUp, і моделі можна легко імпортувати в інші програми для моделювання.
• Yeggi - це велика пошукова система, повна 3D-моделей для друку, яка шукає в усіх основних архівах.

Якщо ви хочете надрукувати щось, що ви спроектували самостійно, для цього існує безліч програм, таких як Fusion 360, Onshape, TinkerCAD і Blender. Ви можете експортувати файли з цих САПР, перейшовши в меню Файл> Експорт> виберіть "STL (стереолітографія - .stl)" зі списку форматів.

Пізніше в статті я розповім більш детально про те, як це робиться в різних програмах.

Обробка моделі за допомогою програмного забезпечення для нарізки

Програмне забезпечення для нарізки - це програмне забезпечення, сумісне з вашим 3D-принтером, яке дозволяє конвертувати STL-файл у файл GCode (*.gcode). По суті, GCode - це мова, яку розуміє 3D-принтер.

Таким чином, файл G-CODE містить усі налаштування, необхідні для того, щоб друк був саме таким, як ви хочете.

Програмне забезпечення для нарізки використовується для введення всіх значень, необхідних для встановлення таких параметрів, як розмір відбитка, наявність чи відсутність підтримки, тип заливки тощо, і всі ці налаштування впливають на час друку.

Важливо вибрати принтер зі списку, який пропонує програма. Зазвичай це стандартні налаштування для конкретного принтера, які ви можете змінювати відповідно до своїх потреб.

Ось кілька популярних програм для нарізки для 3D-друку:

• Ultimaker Cura - мій особистий вибір, безкоштовний і сумісний з багатьма принтерами. Це, безумовно, найпопулярніший різак, підходить для початківців і досвідчених користувачів. Регулярно оновлюється.
• PrusaSlicer - сумісний зі значною кількістю 3D-принтерів. Включає друк нитками та смолами

Перегляньте відео нижче, щоб побачити процес завантаження та нарізки моделей за допомогою Thingiverse & Cura.

Деякі 3D-принтери мають власне програмне забезпечення, яке можна використовувати лише з цим конкретним 3D-принтером, наприклад, MakerBot або CraftWare, тому майте це на увазі.

Перенесення файлу GCode на 3D-принтер

Цей крок залежить від типу принтера та програмного забезпечення для нарізки, яке ви використовуєте. Як згадувалося раніше, з деякими програмами ви можете бездротово підключитися до принтера і запустити друк. З іншими вам потрібно буде використовувати USB або SD-карту.

У моєму випадку принтер йшов у комплекті з USB/SD-конвертером, на якому також було зроблено кілька пробних відбитків.

Принтер зазвичай постачається з інструкцією про те, як здійснити передачу.

Подивіться відео нижче, в якому пояснюється процес перенесення для 3D-принтера Creality.

Друк - Завантаження матеріалу та калібрування 3D-принтера

Це, мабуть, найбільш детальна частина. Хоча сам процес друку досить простий, є ряд кроків, які необхідно виконати перед тим, як натиснути кнопку "друк", щоб забезпечити безперебійний друк. Знову ж таки, вони відрізняються від принтера до принтера.

Однак їх загалом можна поділити на завантаження та підготовку матеріалу, а також калібрування побудованої платформи/станини принтера.

• Завантаження та підготовка матеріалу

Залежно від матеріалу, існують різні способи його завантаження та підготовки. Ось відео, в якому показано, як завантажити PLA-філамент (один з найпоширеніших матеріалів для домашніх принтерів), поклавши рулон матеріалу на котушку, попередньо розігрівши філамент і вставивши його в екструдер:

• Калібрування платформи/станини принтера

Калібрування особливо важливе для принтера. Неправильне калібрування станини принтера може спричинити багато проблем, які перешкоджатимуть успішному друку, починаючи від того, що нитка не прилипає до платформи, і закінчуючи тим, що шари не приклеюються один до одного.

Інструкції з правильного калібрування принтера зазвичай додаються до самого принтера. Однак зазвичай потрібно вручну відрегулювати відстань сопла від станини так, щоб вона була однаковою в кожній частині платформи.

Гарне відео, в якому детально описано, як це зробити, - це відео для принтера Creality Ender 3.

Якщо нитка охолола, після натискання кнопки "друк" знову запуститься процес "Нагрівання ПЛА", і друк почнеться, як тільки цей процес завершиться. Друк може зайняти багато часу, тому важливо набратися терпіння.

Дуже корисно стежити за відбитком, поки не буде зроблено перший шар, оскільки більшість проблем з друком пов'язані з поганим першим шаром. Переконайтеся, що шар виглядає добре і він прилипає до основи принтера, що значно підвищує шанси на успіх.

Як надрукувати щось велике за допомогою 3D-друку

Щоб надрукувати щось велике, ви можете або придбати великий 3D-принтер, як-от Creality Ender 5 Plus з об'ємом друку 350 x 350 x 400 мм, або розбити 3D-модель на частини, які можна зібрати за допомогою клею чи застібок. Багато дизайнерів розбивають свої 3D-моделі на частини для вас.

Одне з рішень для 3D-друку чогось великого - знайти великий 3D-принтер для роботи. Залежно від розміру, який вам потрібен, ви можете придбати великомасштабний принтер, хоча це може виявитися досить дорогим задоволенням.

Деякі популярні великомасштабні 3D-принтери:

• Creality Ender 5 Plus - формат друку 350 x 350 x 400 мм, доступна ціна, враховуючи його розмір

• Tronxy X5SA-500 Pro - формат друку 500 x 500 x 600 мм, проміжна ціна
• Modix BIG-60 V3 - формат друку 600 x 600 x 660 мм, дорогий

Якщо ви хочете використовувати власний малогабаритний принтер, найкращим рішенням буде розділити модель на менші частини, які можна роздрукувати окремо, а потім зібрати.

Вам потрібно буде розділити модель за допомогою САПР, а потім експортувати кожну частину окремо або скористатися спеціальним програмним забезпеченням, наприклад, Meshmixer.

З деякими онлайн-моделями можна розділити STL-файли в певному програмному забезпеченні (Meshmixer також може це зробити), якщо вихідний файл змодельований як багатокомпонентний STL, або ви навіть можете використовувати розширення для програмного забезпечення, щоб розділити модель там.

Ознайомтеся з моєю статтею "Як розрізати STL-моделі для 3D-друку", в якій пояснюється, як можна розрізати моделі в різних програмах, таких як Fusion 360, Meshmixer, Blender і навіть Cura.

Це відео показує, як це зробити в Meshmixer.

Сервіси 3D-друку також можуть допомогти з цим завданням і розбити модель на частини для друку, як і незалежні дизайнери, які дозволять вам завантажити готові деталі для друку.

Залежно від типу збірки, переконайтеся, що спосіб, яким ви її розрізаєте, дозволяє легко склеювати, або ж обов'язково вставте і змоделюйте з'єднання, якщо ви віддаєте перевагу механічному типу збірки.

Деякі люди вирішують скористатися спеціальним сервісом 3D-друку, наприклад, Craftcloud, Xometry або Hubs, але для великих об'єктів це буде дуже дорого і непрактично. Потенційно ви можете знайти місцевий сервіс 3D-друку, який може виявитися дешевшим.

Як створити 3D-друк за допомогою програмного забезпечення

Розглянемо найпоширеніші програми для 3D-моделювання та способи 3D-друку створених у них моделей.

Як 3D-друкувати щось з Fusion 360

Fusion 360 - це платне програмне забезпечення для проектування та виробництва виробів, розроблене компанією Autodesk. Воно має безкоштовну версію для особистого користування з обмеженою кількістю функцій, а також безкоштовну пробну версію для платної версії.

Це хмарний сервіс, що означає, що його робота не залежить від продуктивності вашого комп'ютера, і ним може користуватися будь-хто, незалежно від моделі ноутбука чи комп'ютера.

Він дозволяє створювати моделі для 3D-друку, змінювати моделі, створені в інших програмах (включаючи сітки), і редагувати наявні STL-дані. Згодом моделі можна експортувати у вигляді STL-файлів для завантаження в програму нарізки.

Ось інструкція про те, як це зробити.

Як створити 3D-друк з TinkerCAD

TinkerCAD - безкоштовна веб-програма, також розроблена компанією Autodesk. Це програмне забезпечення для початківців, яке використовується в основному для створення 3D-моделей для друку.

TinkerCAD також пропонує послуги друку в партнерстві з постачальниками послуг 3D-друку, до яких можна отримати доступ безпосередньо з інтерфейсу програми, а також можливість експортувати і завантажити вашу модель у вигляді STL-файлу, який ви можете помістити в програму для нарізки.

Ознайомтеся з посібником TinkerCAD з 3D-друку.

Як 3D-друкувати щось з Onshape

Onshape - це програмне забезпечення, що використовується в різних сферах, яке дозволяє співпрацювати в одній моделі завдяки хмарним обчисленням. Це професійний продукт, який має безкоштовні версії для студентів та викладачів.

Onshape має ряд функцій, які дозволяють переконатися, що моделі будуть надруковані так, як ви хочете, а також функцію "Експорт", яку ви можете використовувати для експорту в STL.

Ознайомтеся з посібником Onshape про успішний 3D-друк.

Як 3D-друкувати щось з Blender'а

Blender - одна з найпопулярніших програм для моделювання на ринку. Вона безкоштовна і використовується в широкому спектрі творчих областей, таких як анімація, візуальні ефекти, комп'ютерні ігри або моделювання для 3D-друку.

В Інтернеті є велика кількість навчальних посібників, які ілюструють його численні можливості, а також він постачається з набором інструментів для 3D-друку, які допоможуть переконатися, що ваша модель не викличе жодних проблем під час друку перед експортом.

Як надрукувати щось із Solidworks на 3D-принтері

Solidworks - це програмне забезпечення для CAD і CAE для Windows, яке використовує твердотільне моделювання. Воно має різні категорії, які впливають на ціну, а також кілька варіантів безкоштовних пробних версій і демо-версій.

Як і в інших програмних продуктах, в ньому є можливість експорту в STL, а також ряд вбудованих функцій, які дозволяють перевірити, чи готова ваша модель до друку.

Як 3D-друкувати щось зі SketchUp

SketchUp - ще одна дуже популярна програма для 3D-моделювання, яка використовується в різних сферах. Розроблена компанією Trimble, вона має безкоштовну веб-версію, а також ряд платних версій.

У ньому також є докладні поради про те, як зробити вашу модель готовою до друку, можливість імпорту та експорту STL, а також спеціальна безкоштовна бібліотека 3D-моделей 3D Warehouse, про яку я згадував раніше в цій статті.

Ознайомтеся з цими порадами від SketchUp, щоб переконатися, що ваша модель буде надрукована належним чином.