Hvordan Design ting til 3D Print Med Open Source Software

En tidligere artikkel dekket hva som er involvert i bygging og førstegangs bruk av Open Source Ormerod 3D-skriver på Linux. Denne gangen skal vi ta en titt på hvordan å designe egendefinerte objekter ved å skape de riktige filer for å sende til 3D-printer, alt ved hjelp av gratis og Open Source Software.
Like mange 3D-skrivere, forventer RepRapPro Ormerod en g- kode fil som skal sendes til den som forteller det hvordan du går om å skrive noe. En g-kode filen inneholder en serie med kommandoer som flytter skrivehodet beliggenhet, ekstrudere eller trekke plast, sett temperaturen på arnested og hotend som smelter plasten, og diverse andre kommandoer. Hvis du har gcode filen for et objekt du tidligere skrevet ut og ha den samme skriveren i en lignende orden så bør du være i stand til å foreta en ny, identisk, print av samme objekt., En veldig vanlig filformat for 3d trykt objektene er STL-filer. En STL-fil beskriver et objekt som kan skrives ut, men det omfatter ikke noen detaljer som er knyttet til en bestemt skriver eller spesifikasjoner som kan tilpasses avhengig av hvor mye tid og plast du ønsker å investere i en papirutgave. Ting som endres fra skriver til skriver inkludere hvor fort du vil at skriveren hodet å bevege seg og hvor raskt du kan ekstrudere mye plast fra skrivehodet.
For noen utskriftsjobben du kanskje har lyst til å variere hvor mye plast brukes på indre delen av et objekt. For eksempel når prototyping kanskje du liker en mindre rigid objekt som skrives ut i 20 prosent av tiden. Når du har perfeksjonert design kan du bruke mer plast (og tid) under utskrift for å oppnå en mer robust resultat.
Du kan opprette en STL-fil ved hjelp OpenSCAD og deretter bruke Slic3r program for å konvertere en STL-fil til en g -code fil for skriveren. Jeg skal ta deg gjennom denne prosessen, nedenfor.
OpenSCAD
Mens det er mulig å hånd skrive både g-kode filer og STL-filer, har du sannsynligvis ønsker å jobbe på et høyere nivå igjen. OpenSCAD bruker en tekstfil for å la deg bygge opp en 3D-objekt ved addisjon og subtraksjon av primitive former. For eksempel kan en motor mount starte med et rektangel, og har en hul sylinder for akselen og tre M3 boltehull som er 120 grader fra hverandre og 45 mm fra sentrum av akselen. Hvis du har forskyvninger, vinkler, og målinger som dette så OpenSCAD kan være den raskeste måten å designe din gjenstand for utskrift.
Et eksempel scad filen er vist nedenfor. Som du kan se, er det én kube objekt og to sylindre i SCAD filen. Den ytterste forskjellen () direktiv forteller openscad at hvert objekt etter at terningen skal fjernes fra materialet for at kuben har lagt ned. Så i dette tilfellet sylindrene hvert bore et hull i kuben. Perfekt for å skape et middel for å montere dette nye objektet til en eksisterende. Legg merke til at forskjellen () kan fungere på noen vilkårlige objekter, ikke bare kuber og sylindere. Du kan også opprette en forening av mange objekter å bygge noe opp litt etter litt, eller bare la krysset av mange objekter. De to sette kommandoer flytte grafikkpunkt for noe i omfang. Så i dette tilfellet den første sylinder vil bli flyttet til 2,2 og den andre til 8,2 i forhold til hvor kuben ble startet fra.

 modul ting () {forskjell () {kube ([10, 5, 3]); sette ([2,2, -1]) {sylinder (7, r = 1, $ fn = 200); } Sette ([8,2, -1]) {sylinder (7, r = 1, $ fn = 200); }}} Ting (); 
Du kan legge merke til at de oversette kommandoer hver inkluderer en z-akse bevegelse til -1 og at sylindrene er trukket mye større i z-aksen enn kuben var (7 enheter i stedet for 3 ). På denne måten hullet laget av sylinderen går hele veien gjennom kuben, og OpenSCAD vil ikke forsøke å la en fin eller null høyde del av kuben huden i hver ende. Det kan være hensiktsmessig å modellere objektet med union () i stedet for forskjellen () og bruke tegningen av den større z-aksen for å se hvor hullene vil bli plassert i den endelige objekt. Når du er fornøyd med at hullene er på rett sted bytte over forskjellen modus for å få dem trukket fra gjengi i stedet lagt til.
Sette kommandoen brukes ovenfor kommer fra en liste over Transformations som er tilgjengelige i OpenSCAD , inkludert rotasjon, skalering og speiling. Disse kan bli vilkårlig nestes. For eksempel kan det være lurt å lage en monteringsplate som inkluderer én del ved 90 grader til en base plan. Dette arrangement kan være nødvendig å montere en motor til en robot skall eller en lys til enden av et rør. Hvis du gjør en montering vil du ønsker skruehull i begge plan av objektet, så inne i rotate () ed del vil du da ønsker å oversette til riktig plassering for å bore ut monteringshullene. 3d utskriften er svært praktisk for å lage et objekt som du kan bruke til å utføre en ren fest to eksisterende objekter., En transformasjon i OpenSCAD som kan være nyttig er det konvekse skroget (). Jeg tenker på Convex Hull forskjellig fra skalering, rotasjon og oversettelse. Løst sett det tar en samling av objekter og skaper et overordnet objekt som er som å plassere innpakningspapir rundt objektene med papiret strukket til sitt høyeste. For eksempel vil endre forskjellen () til skroget () i ovennevnte frembringe et resultat som vist nedenfor. De to sylindre strekke seg utover kube, og du kan se halvparten av slutten av hver sylinder på ytterpunktene av toppen av objektet. Men derfra du se en jevn mengde materiale kommer til hjørnene av kuben for å lage et enkelt stykke fylt objekt
OpenSCAD har to gjengi moduser.; "Compile" (F5) og "Compile og Render '(F6). Den tidligere kan være betydelig raskere enn senere, men gjengi alternativet er mye nærmere hva det endelige produktet vil se ut. For å opprette en STL-fil ved hjelp OpenSCAD bruk File /Export /Eksporter som STL. Du må ha utført en render før du kan eksportere. Informasjonen delen i høyre vil nevne dette hvis det er nødvendig, selv om du kanskje ikke merke til at det første.
Slic3r
Nå som du har opprettet en STL-fil ved hjelp OpenSCAD du kan bruke Slic3r å produsere g-kode for skriveren. Du legger kanskje merke at Slic3r lar deg spesifisere STL-filer på kommandolinjen, og hvis du kjører slic3r object.stl vil du se en ny object.gcode fil. Selv om du kanskje vil unngå å skrive ut den aktuelle g-kode fil. Dette er fordi Slic3r ikke kan bruke noen profiler som du har satt når henrettet på denne måten. I stedet kan det generere g-kode filer ved hjelp av standard eller andre innstillinger.
Bruke nedenfor bash aliaser jeg opp min Slic3r å bruke mine standardinnstillinger, og også lagt til en kommando for å generere objekter ved hjelp av mer plast for en endelig opplag. Profil filer for en Ormerod en skriver og Ormerod 2 er oppe på github.
Alias ​​slic3r = "/usr /bin /slic3r \\ --load ~ /.Slic3r /filament /Ormerod-0.5.ini \\ --load ~ /.Slic3r/print/Ormerod-0.5.ini \\ --load ~ /.Slic3r /printer /Ormerod-0.5.ini "alias slic3r tung =" /usr /bin /slic3r \\ --load ~ /.Slic3r /filament /Ormerod-0.5.ini \\ --load ~ /.Slic3r /printer /Ormerod-0.5.ini \\ --load ~ /.Slic3r /print /Ormerod-0,5-heavy.ini "
Nedenfor er hoved Slic3r vindu. Du kan legge én eller flere STL-filer som skal skrives ut. Ved å klikke på Mer lar deg plassere mange identiske kopier av samme objekt på skriverplaten vist til venstre. Dette kan være nyttig hvis du har en STL-fil som du er fornøyd med, men krever 40 av objektene som skal skrives ut. Hvis de er små nok til at du kan kjøre 5x4 av dem på en enkelt opplag, slik at du ikke trenger å holde rydde unna et enkelt objekt og starte opplag.
Du kan også rotere, skalere og posisjon hvor på print seng gjenstanden (e) som du skriver vil vises. Flytte objekt kan være nyttig hvis du ikke ønsker å slite ut båndet på utskriftsoverflaten på et bestemt sted, eller du finner ut at skrivehodet opererer i en mer stabil måte på et bestemt sted, for eksempel med skrivehodet nærmere til z-aksen på en Ormerod.


En ulempe som jeg opplevde ved hjelp Slic3r var da STL filen var i feil retning for å skrive ut. Mens du kan rotere objektet i Slic3r fra verktøylinjen du ikke får til å spesifisere hvilken akse å rotere rundt. Et konkret eksempel på dette var et standpunkt for en tablett som jeg fant på Thingiverse. Dette stativet hadde en buet rygg og standardretningen av STL-filen hadde den buede delen blir skrevet ut først. Det skulle være mye mer vellykket å skrive ut stativet i orientering at det ville bli brukt i slik at den buede delen ikke var prøver å støtte hele stativet. Dette fører meg til å bruke Blender å laste, rotere og videreeksportere STL fil for Slic3r å se i min ønsket retning.
Bruke Blender kan være litt skremmende i starten. Objektvalg skjer med høyre museknapp som standard, og det er mange ting som gir mening i miljøet, men som kanskje ikke er intuitivt å noen ikke er kjent med 3D modellering. Følgende trinn vil la deg importere en STL-fil, rotere det, og lagre den oppdaterte objekt som en ny STL fil:

    Oppstart Blender
    Trykk Slett for å fjerne standard kube, bekrefter dette .
    Bruk menyen File /Import /STL og velg den opprinnelige filen med retningen du ønsker å korrigere.
    i objektet verktøyene på venstre side klikker roteringsknappen, mot bunnen av at vertikal panel bør du se rotasjons alternativer. Hvis disse alternativene ikke vises at du kanskje må klikke roteringsknappen en gang til. Klikk på x eller y-aksen og i Angle innspill skriv 90 og trykk Enter for å utføre den.
    Bruk File /Export /STL å redde den roterte objektet til en ny STL-fil.
    Bruk Slic3r på nytt objekt fil for å forberede den for utskrift som med en hvilken som helst objekt du vil skrive ut.
    Dessverre full bruk av Blender er godt utenfor omfanget av denne artikkelen. Det er absolutt en meget kraftig modellering pakke, selv om noen av teknikkene ta en stund å plukke opp. Mye av animasjon og avansert rende tilgjengelig i Blender ikke gir mening for 3d utskrift. Men Blender er ekstremt dyktige på å fortelle deg designe gjenstander som vil eksportere til STL og kan deretter 3d skrives.
    Final Thoughts
    OpenSCAD gjør skape ensartede gjenstander ganske enkle, for eksempel monteringsplater, vedlegg til servomotorer, lite roboter etc. Opprette flere organiske ser objektene kan være enklere i et 3D-modelleringspakke som Blender. Å kunne bruke Slic3r fra kommandolinjen med en ønsket profil bidrar til å gjøre raskere, mindre plast-tunge prototype utskrifter. Det samme STL filen kan deretter bli matet inn i en mer tid og plast-tung profil i Slic3r å skape et mer holdbart endelige utskriften hvis ønskelig.
    Vi ønsker å takke RS Components for å forsyne RepRapPro Ormerod brukes i disse artiklene. De RepRapPro Omerod og RepRapPro Omerod 2 skrivere er tilgjengelig for kjøp på RS Components 'australske nettstedet så lenge lageret rekker, eller via RS Components' viktigste nettsted, hvis du bestiller internasjonalt. Anmeldelser