نماذج صندوق الرمل هي أدوات قوية - فهي تساعد المخططين الحضريين على تصور تخطيطات المدينة, يقدم المهندسون المعماريون مفاهيم التصميم للعملاء, ويخلق مطورو الألعاب مناظر طبيعية غامرة في اللعبة. لكن صنع طرازات الرمل التقليدية يستغرق وقتًا طويلاً: يتطلب مواد قطع اليد, دقة لصق, وساعات من التفاصيل. هذا هو المكان 3د نماذج رمل الطباعة ادخل. من خلال الجمع بين مبادئ تصميم صندوق الرمل التقليدي وتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد الحديثة, هذه الطريقة تقلل من الوقت, يعزز الدقة, ويفتح المزيد من الاحتمالات الإبداعية. سواء كنت محترفًا تحتاج إلى طراز جاهز للعميل أو هو هواة بناء تضاريس لعبة, سوف يسير هذا الدليل عبر كل خطوة من خطوات إنشاء نماذج رمل ثلاثية الأبعاد-مع أمثلة وبيانات في العالم الحقيقي لجعل العملية سهلة.
1. ما هي نماذج صندوق رمل الطباعة ثلاثية الأبعاد? التعريف الأساسي والاستخدامات
3د نماذج رمل الطباعة هي نماذج طاولة الرمال المادية (نماذج صندوق الرمل) تم إنشاؤها باستخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد. على عكس النماذج التقليدية المصنوعة من الرغوة, خشب, أو الطين, 3تم تصميم الإصدارات المطبوعة D طبقة من الطبقة من النماذج الرقمية ثلاثية الأبعاد, باستخدام مواد مثل PLA أو ABS. يتم استخدامها عبر حقول متعددة لأنها سريعة, مفصلة للغاية, وقابل للتخصيص.
التطبيقات الرئيسية لنماذج صندوق رمل الطباعة ثلاثية الأبعاد
مجال | الاستخدامات الشائعة | مثال المشروع | لماذا تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد هنا |
التخطيط الحضري | تصور تخطيطات المدينة, شبكات الطرق, وتصميمات المساحة العامة | نموذج مشروع التجديد في وسط المدينة | التحجيم الدقيق; من السهل التحديث إذا تغيرت خطط |
التصميم المعماري | تقديم المبنى الخارجيين, التصميمات الداخلية, والمناظر الطبيعية المحيطة | نموذج مجمع سكني فاخر | يظهر التفاصيل الدقيقة (مثل النوافذ أو الحدائق) بوضوح |
إنتاج اللعبة | إنشاء نماذج مادية للخرائط داخل اللعبة, التضاريس, أو بيئات الأحرف | النموذج الأولي للعبة المفتوحة للعالم | يساعد المطورين على اختبار التصميم والإضاءة |
تعليم | تدريس الجغرافيا (على سبيل المثال, نطاقات الجبال, أنظمة النهر) أو التاريخ (على سبيل المثال, تخطيطات المدينة القديمة) | نموذج المدينة الرومانية التاريخية | أداة التعلم العملية; أكثر جاذبية من الكتب المدرسية |
2. عملية خطوة بخطوة لإنشاء نماذج رمل الطباعة ثلاثية الأبعاد
يعد بناء نموذج صندوق رمل ثلاثي الأبعاد عملية واضحة, لكن الاهتمام بالتفاصيل في كل خطوة يضمن نتيجة عالية الجودة. فيما يلي انهيار المراحل الرئيسية, مع نصائح لتجنب الأخطاء الشائعة.
خطوة 1: تصميم النموذج الرقمي ثلاثي الأبعاد
الخطوة الأولى هي إنشاء ملف 3نموذج رقمي من صندوق الرمل الخاص بك باستخدام CAD (تصميم بمساعدة الكمبيوتر) أو برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد. يعتمد البرنامج الذي تختاره على مستوى مهاراتك واحتياجاتهم:
برمجة | مستوى المهارة | الميزات الرئيسية | الأفضل ل |
Sketchup | مبتدئ | واجهة سهلة الاستخدام; الأصول ثلاثية الأبعاد قبل الصنع | تخطيطات حضرية بسيطة أو بناء الخارجيات |
الخلاط | وسيطة/متقدمة | حر; قوي للأشكال العضوية (على سبيل المثال, الجبال, الأشجار) | التضاريس المعقدة أو المناظر الطبيعية للعبة |
أوتوكاد | متقدم | أدوات دقيقة للتصميمات التقنية | نماذج معمارية مفصلة أو خطط هندسية |
للنصيحة: تأكد من استخدام النموذج الخاص بك الصحيح التحجيم (على سبيل المثال, 1:100 بالنسبة لنموذج المدينة يعني 1 سم على النموذج = 100 سم في الحياة الحقيقية). هذا أمر بالغ الأهمية لتقديم نسب دقيقة للعملاء أو استخدام النموذج للتخطيط.
مثال في العالم الحقيقي: نموذج المكتب المعماري
شركة الهندسة المعمارية اللازمة لتصميم أ 1:200 نموذج لمبنى مكتب جديد مع حديقة محيطة. استخدموا SketchUp لإنشاء النموذج:
- أولاً, قاموا باستيراد خطط أرضية المبنى إلى Sketchup لضمان أبعاد دقيقة.
- ثم, أضافوا أشكال ثلاثية الأبعاد للمبنى (باستخدام أداة "الدفع/السحب" لإنشاء الارتفاع) ونماذج الأشجار البسيطة (من مكتبة أصول Sketchup) للحديقة.
- أخيراً, قاموا بفحص المقياس المزدوج: أصبح مبنى طوله 20 مترًا في الحياة الواقعية يبلغ طوله 10 سم في النموذج (20م ÷ 200 = 0.1M = 10 سم).
خطوة 2: قم بإعداد الملف للطباعة ثلاثية الأبعاد
بمجرد أن يكون طرازك ثلاثي الأبعاد جاهزًا, قم بتصديره إلى تنسيق ملف متوافق مع الطابعات ثلاثية الأبعاد. التنسيقان الأكثر شيوعًا:
- STL (مجسم): التنسيق القياسي للطباعة ثلاثية الأبعاد - معظم الطابعات وتقطيع البرامج تدعمها.
- OBJ (كائن واجهة الموجة): مفيد إذا كان النموذج الخاص بك يحتوي على قوام (على سبيل المثال, أنماط الطوب على المبنى) التي تريد الحفاظ عليها.
فحص نقدي: إذا كان نموذجك كبيرًا (على سبيل المثال, نموذج المدينة بعرض 1M), اقسمها إلى أجزاء أصغر باستخدام برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد الخاصة بك. معظم الطابعات ثلاثية الأبعاد للمستهلكين لها حجم طباعة أقصى قدره 200 × 200 × 200 مم إلى 400 × 400 × 400 مم-ستفشل طرز الطبع في الطباعة. على سبيل المثال, يمكن تقسيم نموذج المدينة 800 × 600 مم إلى 4 أجزاء (كل 400 × 300 مم) تتم طباعتها بشكل منفصل وتجميعها لاحقًا.
خطوة 3: اختر مادة الطباعة ثلاثية الأبعاد الصحيحة
تؤثر المادة التي تحددها على متانة النموذج الخاص بك, مظهر, والتكلفة. فيما يلي مقارنة بين الخيارات الأكثر شعبية لنماذج صندوق الرمل:
مادة | متانة | مظهر | التكلفة لكل كجم | الأفضل ل |
جيش التحرير الشعبى الصينى (حمض بولييلاكتيك) | منخفضة medium | الانتهاء غير اللامع; مجموعة واسعة من الألوان | \(20- )30 | المبتدئين; نماذج مؤقتة (على سبيل المثال, عروض العميل) |
القيمة المطلقة (أكريلونيتريل-بوتادين ستايرين) | متوسطة | الانتهاء اللامع; أكثر مقاومة للتأثير | \(30- )40 | نماذج متينة (على سبيل المثال, الأدوات التعليمية, النماذج الأولية للعبة) |
Petg (البولي إيثيلين تيريفثاليت جليكول) | عالي | الخيارات الشفافة المتاحة; مقاوم للطقس | \(25- )35 | نماذج صندوق الرمل في الهواء الطلق (على سبيل المثال, تخطيطات الحديقة) |
مثال: اختيار المواد لنموذج الجغرافيا المدرسية
أراد المعلم إنشاء نموذج صندوق رمل ثلاثي الأبعاد لسلسلة جبال لفئة الجغرافيا الخاصة بهم. اختاروا جيش التحرير الشعبى الصينى بسبب:
- إنه بأسعار معقولة (قضوا $25 على لفة من البني).
- من السهل الطباعة (لا حاجة إلى سرير ساخن, التي لم يكن لدى الطابعة الأساسية للمدرسة).
- بدا الانتهاء غير اللامع واقعية للتضاريس الجبلية.
- لا يحتاج النموذج إلى أن يكون متينًا للغاية - قوي تمامًا بما يكفي لاستخدام الفصل الدراسي.
خطوة 4: قم بإعداد معلمات الطباعة مع برامج التقطيع
يقوم تقطيع برنامج بتحويل نموذج ثلاثي الأبعاد الخاص بك إلى تعليمات يمكن أن تتبعها الطابعة ثلاثية الأبعاد. المعلمات الرئيسية لضبط:
المعلمة | ماذا تفعل | الإعداد الموصى به لنماذج صندوق الرمل |
ارتفاع الطبقة | سمك كل طبقة مطبوعة; يؤثر على التفاصيل والسرعة | 0.15-0.2mm (يوازن التفاصيل والسرعة) |
كثافة infill | النسبة المئوية للمواد داخل النموذج (مساحة فارغة = الكثافة السفلية) | 10-20 ٪ (نماذج صندوق الرمل مزينة, ليس هيكليا) |
هياكل الدعم | مواد إضافية لعقد أجزاء متدلية (على سبيل المثال, سقف المبنى المتردد) | تمكين إذا كانت متداخلة >45°; استخدم "دعم الأشجار" لتقليل نفايات المواد |
سرعة الطباعة | مدى سرعة تحرك الطابعة أثناء الطباعة | 50-60mm/s (أسرع = أسرع, ولكن قد يقلل من الجودة) |
للنصيحة: استخدم برامج تقطيع مجانية مثل Cura أو Prusaslicer-لديهم ملفات تعريف مسبقة للمواد الشائعة (على سبيل المثال, "PLA لنماذج صندوق الرمل") التي تجعل الإعداد سهلاً للمبتدئين.
خطوة 5: ابدأ الطباعة ثلاثية الأبعاد
استيراد الملف المقطوع في الطابعة ثلاثية الأبعاد وابدأ الطباعة. يعتمد وقت الطباعة على حجم النموذج وتعقيده:
- جزء صغير (على سبيل المثال, مبنى واحد, 5× 5 × 10 سم): 1-3 ساعات.
- نموذج متوسط (على سبيل المثال, تصميم حديقة صغيرة, 20× 20 × 5 سم): 6-12 ساعة.
- أجزاء كبيرة منقسمة (على سبيل المثال, كتلة المدينة, 30× 30 × 15 سم): 12-24 ساعة لكل جزء.
فحص نقدي: قبل البدء في طباعة طويلة, اطبع "جزء اختبار" صغير (على سبيل المثال, مكعب 2 × 2 × 2 سم) لضمان معايرة الطابعة بشكل صحيح. هذا يتجنب إضاعة الوقت والمواد على نموذج فشل بسبب أسرة غير مستقلة أو إعدادات غير صحيحة.
خطوة 6: بعد العملية النموذج
بعد الطباعة, قد يحتاج النموذج الخاص بك إلى القليل من العمل لتبدو في أفضل حالاته:
- إزالة الدعم: استخدم كماشة أو سكين هواية لتقشير هياكل الدعم بلطف. لأجزاء صغيرة, استخدم ورق الصنفرة (400 حصى) لتنعيم أي علامات بقايا.
- رمل السطح: حواف خشنة الرمال مع ورق الصنفرة 200 شهية, ثم 400 درجة لإنهاء سلس. هذا يزيل خطوط الطبقة المرئية.
- طلاء (خياري): استخدم طلاء الأكريليك لإضافة التفاصيل - e.g., الأخضر للعشب, رمادي للطرق, أو بني للمباني. تطبيق التمهيدي أولاً لمساعدة الطلاء بشكل أفضل.
خطوة 7: تجميع وتخطيط صندوق الرمل
إذا تم تقسيم النموذج الخاص بك إلى أجزاء, قم بلصقهم مع الغراء PLA/ABS أو الغراء الفائق. ثم, ضع الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد في صندوق الرمل (أو قاعدة مثل لوحة خشبية) وأضف عناصر أخرى لإكمال المشهد:
- الأشجار: استخدم الأشجار البلاستيكية الصغيرة (متوفر في المتاجر الحرفية) أو نماذج الأشجار المطبوعة ثلاثية الأبعاد.
- المسطحات المائية: أضف صفائح أكريليك زرقاء أو راتنجات مطلية لتمثيل البحيرات أو الأنهار.
- الطرق: استخدم شريطًا أسود أو شرائط مطلية لتمييز الطرق على القاعدة.
3. التحديات الشائعة وكيفية إصلاحها
حتى مع التخطيط الدقيق, 3يمكن أن تواجه نماذج صندوق الرمل الطباعة D مشكلات. فيما يلي أهم المشاكل والحلول:
تحدي | لماذا يحدث ذلك | كيفية إصلاحه |
الطراز لا يلتزم بسرير الطابعة | السرير غير مستويات أو لا يتم تسخينه (ل ABS/PETG) | مستوى السرير باستخدام أداة معايرة الطابعة; تسخين السرير إلى 60-100 درجة مئوية (ل ABS/PETG) |
تراكب الأجزاء | لا توجد دعم أو دعم ضعيف جدًا | تمكين الدعم في تقطيع البرامج; زيادة كثافة الدعم إلى 20-30 ٪ |
خطوط الطبقة مرئية | ارتفاع الطبقة مرتفع جدًا أو سرعة الطباعة سريعة جدًا | تقليل ارتفاع الطبقة إلى 0.15 ملم; سرعة طباعة أقل إلى 50 مم/ثانية |
نموذج كبير الاعوجاج | تتقلص المواد أثناء التبريد (شائع مع القيمة المطلقة) | استخدم حاوية ساخنة للطابعة; أضف حافة (مواد إضافية حول قاعدة النموذج) |
عرض Yigu Technology على نماذج رمل الطباعة ثلاثية الأبعاد
في Yigu Technology, نعتقد 3تحدث نماذج صندوق الرمال D طباعة ثورة في كيفية تصور المهنيين وعشاق المساحات. الطابعات ثلاثية الأبعاد الخاصة بنا (مثل YG-100, مع حجم طباعة 250 × 250 × 300 مم) تم تحسينها لنماذج صندوق الرمل-إنها تتعامل مع PLA/ABS بسلاسة وتأتي مع ملفات تعريف التقطيع مسبقًا لتبسيط الإعداد. لقد عملنا مع شركات التخطيط الحضري لخفض وقت صنع النماذج من 2 أسابيع (الطرق التقليدية) ل 3 أيام (3د الطباعة), ومع المدارس لإنشاء نماذج تعليمية بأسعار معقولة. أفضل جزء? 3الطباعة D تجعل نماذج صندوق الرمل متاحًا للجميع - لا تحتاج إلى مهارات صياغة متقدمة لإنشاء تفصيلي, النتائج المهنية المظهر. عندما تصبح الطباعة ثلاثية الأبعاد أكثر بأسعار معقولة, نتوقع أن نرى المزيد من الاستخدامات الإبداعية في مجالات مثل تصميم اللعبة والحفاظ عليها التاريخية.
التعليمات:
س 1: هل أحتاج إلى طابعة ثلاثية الأبعاد باهظة الثمن لصنع نماذج صندوق الرمل?
لا! يمكنك البدء بطابعة ثلاثية الأبعاد (\(200- )400, مثل ender creality 3 أو Yigu Technology YG-100). هذه الطابعات تتعامل بشكل جيد (المواد الأكثر شيوعا لنماذج رمل) ولديها حجم طباعة كافي لنماذج صغيرة إلى متوسطة. تحتاج فقط إلى طابعة راقية ($1,000+) إذا كنت تصنع نماذج كبيرة جدًا أو تحتاج إلى تفاصيل فائقة (على سبيل المثال, 0.1ارتفاع طبقة MM).
Q2: كم من الوقت يستغرق لتعلم صنع نماذج رمل ثلاثية الأبعاد مطبوعة?
يمكن للمبتدئين تعلم الأساسيات في غضون 1-2 أسابيع. ستحتاج إلى قضاء بضعة أيام في ممارسة النمذجة ثلاثية الأبعاد (مع برامج مجانية مثل SketchUp) وعدد قليل من أيام تعلم استخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد وبرنامج التقطيع. يمكن لمعظم الناس إنشاء نموذج رمل بسيط (على سبيل المثال, مبنى صغير مع حديقة) بعد الأسبوع الأول من الممارسة.
س 3: هل يمكنني طباعة أجزاء متحركة ثلاثية الأبعاد في نموذج صندوق الرمل (على سبيل المثال, طاحونة دوارة)?
نعم! يمكنك تصميم أجزاء متحركة (مثل شفرات الهواء أو العلامات الدوارة) عن طريق إضافة فجوات صغيرة بين الأجزاء (0.1-0.2mm التسامح) في نموذجك ثلاثي الأبعاد. طباعة الأجزاء بشكل منفصل, ثم قم بتجميعها مع دبوس صغير أو المسمار للسماح لهم بالتدوير. على سبيل المثال, يمكن أن تحتوي طاحونة طاحونة مطبوعة ثلاثية الأبعاد على شفرات تدور إذا تركت فجوة 0.2 مم بين الشفرات والبرج.