モデリング3D印刷: アイデアを物理的なオブジェクトに変えるための段階的なガイド

3D印刷されたオブジェクトはすべてデジタルビジョンから始まります。これがここで モデリング3D印刷 入ってくる. それが作成のプロセスです, 最適化, 3D印刷の準備ができている3Dデジタルモデルの準備, 創造的なアイデアと物理的な製品のギャップを埋める. あなたがカスタム電話ケースを印刷したい愛好家かどうか, 新しい部品をテストする製品エンジニア, または、プロトタイプを紹介するデザイナー, 3D印刷のマスタリングモデリングは、成功の鍵です. このガイドは、モデリング3D印刷プロセスのすべての段階を分解します, 実世界の例があります, ツールの比較, 一般的な間違いを避けるためのヒント.

1. 基礎: クリエイティブデザイン - アイデアからコンセプトまで

3Dモデリングソフトウェアを開く前に, 明確な必要があります 創造的なデザイン - 印刷したいもののビジョン. このステップは、抽象的なアイデアを具体的な概念に変えることです, そして、それは高度な技術的スキルを必要としません - ただペンと紙だけ (またはデジタルスケッチパッド) あなたのビジョンの概要を説明します.

あなたの創造的なデザインに何を含めるか:

• 形状とサイズ: あなたのモデルは小さいでしょうか (5cmの置物のように) または大きい (30cmのサンドボックスの地形のように)? どのような基本的な形状がデザインを構成していますか (キューブ, 球体, シリンダー)?
• 機能: 表示のモデルです (例えば。, 装飾像) または機能 (例えば。, ドローンフレーム)? 機能モデルには、ネジやサポート構造の穴などの追加の詳細が必要です.
• 詳細: 彫刻などの小さな機能に注意してください, テクスチャ, または中空セクション (材料の使用と重量を減らします).

実世界の例: カスタムキーチェーンの設計

愛好家は、イニシャルと小さな星の形でキーチェーンを3D印刷したかった. 彼らの創造的なデザインのステップ:

1. 長方形をスケッチしました (5CMの長さ, 2CM幅) 紙の上で、これはキーチェーンのベースになります.
2. イニシャルを追加しました (「JK」) 長方形の中心に, 読みやすくするために太字のフォントを使用します.
3. 小さな星を描いた (1身長cm) イニシャルの隣.
4. 小さな穴がマークされました (5幅mm) 長方形の上部 - キーリングを取り付けるため.

このシンプルなスケッチは、彼らに3Dモデリング段階の明確なロードマップを与えました.

2. 適切な3Dモデリングソフトウェアの選択

創造的なデザインができたら, 次のステップは、それをaに変えることです 3Dデジタルモデル ソフトウェアを使用します. 選択したソフトウェアは、スキルレベルによって異なります, 予算, モデルの複雑さ. 以下は、最も人気のあるオプションの比較です:

例: サンドボックスモデルのソフトウェアの選択

都市のプランナーは、3Dプリントされたサンドボックスレイアウトのために小さな公園をモデル化する必要がありました. 彼らは選んだ SketchUp Make なぜなら:

• 無料です, そのため、高価なソフトウェアに投資する必要はありませんでした.
• ドラッグアンドドロップツールにより、公園の要素をすばやく構築できます: 草地の長方形, 木のシリンダー, 通路用の線.
• 既製の3Dアセットをインポートできます (ベンチモデルのように) SketchUpのライブラリから, 時間を節約します.

公園モデル全体がかかりました 2 作成するのに時間 - より複雑なソフトウェアでもっと時間がかかっていたもの.

3. 3Dモデリング: デジタルモデルへの段階的なステップ

どのソフトウェアを使用しても, 3D印刷の3Dモデリングのコアステップは似ています. 以下は一般的なガイドです, SketchUp Makeを例として使用します (初心者に優しい):

ステップ 1: 基本的な形から始めます

ソフトウェアを開き、クリエイティブデザインに合った基本的な形状を追加します. キーチェーンの例の場合:

• 長方形を追加します (5CM×2cm) 「長方形」ツールを使用します.
• 「プッシュ/プル」ツールを使用して、長方形の深さを示します (3mm) - これにより、3Dオブジェクトに変わります (薄いブロック).

ステップ 2: 詳細を追加します

デザインからユニークな機能を追加します. キーチェーン用:

• 「テキスト」ツールを使用して、イニシャルを追加します (「JK」) ブロックの中心に.
• 「プッシュ/プル」ツールを使用して、テキストをブロックに押し込みます (1深さmm) - これにより、刻まれた効果が生まれます.
• 小さな球体を追加します (1身長cm) 「円」ツールを使用します (円を描きます, 次に、プッシュ/プルして3Dにします), 次に、「編集」ツールを使用して星に変更します.
• 上部に穴を追加します: 小さな円を描きます (5幅mm), 次に、「プッシュ/プル」を使用してブロックをプッシュします。これは材料を削除し、穴を作成します.

ステップ 3: エラーを確認してください

ほとんどの3Dモデリングソフトウェアには、印刷物を台無しにする可能性のある問題をチェックするための組み込みツールがあります. 修正する一般的なエラー:

• 非マニフォールドジオメトリ: 「オープン」のモデルの一部 (例えば。, ずっと通らない穴). ソフトウェアの「チェックモデル」ツールを使用して、これらのギャップを見つけて閉じる.
• 重複した形状: 同じスペースを占める2つの形状 (例えば。, イニシャルと重複する星). これを修正するために1つの形状を削除または移動します.

4. モデルの最適化: 3D印刷の準備

画面上で見栄えの良い3Dモデルは、うまく印刷されないかもしれません - これがここで モデルの最適化 入ってくる. 最適化により、モデルが強力になります, 材料を効率的に使用します, 3Dプリンターの機能に適合します. 重要な手順:

ステップ 1: 印刷可能性を確認してください (サイズとプリンターの制限)

3Dプリンターごとに最大値があります 印刷ボリューム (印刷できる最大のオブジェクト). 例えば, 一般的な初心者プリンター (クリーリティエンダー 3) 220×220×250mmのプリントボリュームがあります. モデルがこれよりも大きい場合 (例えば。, 300mmサンドボックスの地形), モデリングソフトウェアを使用して、小さな部品に分割します.

ステップ 2: サポート構造を追加します (必要に応じて)

サポート構造 モデルに追加の材料が追加されて、張り出した部品を保持します (例えば。, それが基地から突き出たらキーチェーンの星). サポートなし, これらの部品は、印刷中に崩壊します. ほとんどのモデリングソフトウェア (または後でソフトウェアをスライスします) Auto-ADDはサポートできます, ただし、材料の廃棄物を減らすために調整することができます.

サポートを追加するタイミング:

• 角度が45°を超える部品の張り出し (例えば。, 置物の腕の60°オーバーハング).
• フローティングパーツ (例えば。, メインモデルに添付されていない小さな球体).

ステップ 3: 壁の厚さを調整し、充填します

• 壁の厚さ: モデルの外層の最小厚さ. プラ用 (最も一般的な素材), 推奨される壁の厚さは0.8〜1.2mmです. 薄すぎる (例えば。, 0.3mm) モデルは壊れます; 厚すぎる (例えば。, 3mm) そして、それは材料を無駄にします.
• インフィル: The percentage of material inside the model (空のスペース=低充填). 装飾モデル用 (キーチェーン, 置物), 10〜20％のインフィルを使用します. 機能モデル用 (ドローンフレーム, ツールハンドル), 強度のために30〜50％のインフィルを使用します.

例: ドローンフレームモデルの最適化

製品エンジニアは、SolidWorksを使用してドローンフレームをモデル化しました. 彼らの最適化ステップ:

1. プリンターの印刷ボリュームを確認しました (220×220×250mm) - フレームは200×180×50mmでした, だからそれはフィットします.
2. フレームの腕にサポートが追加されました (55°オーバーハングがありました) 崩壊を防ぐため.
3. 壁の厚さを1mmに設定します (フレームに十分な強さ) そしてインフィルに 30% (バランスの強度と材料の使用).

最適化されたモデルは、最初の試みで完全に印刷されました - 壊れたり反りはありません.

5. 印刷用のモデルの準備: ファイルのエクスポートとスライス

モデルが最適化されたら, 3Dプリンター用に準備する必要があります. これには、2つの重要なステップが含まれます:

ステップ 1: 3D印刷ファイル形式にエクスポートします

ほとんどの3Dプリンターは使用します STL (ステレオリスム造影) または OBJ (波面オブジェクト) ファイル. これらの形式は、3Dモデルを小さな三角形のメッシュに変換します, プリンターは理解できます. エクスポートする:

• モデリングソフトウェアで, go to “File” > “Export” > Choose “STL” or “OBJ.”
• 「バイナリSTL」を選択します (ファイルサイズが小さくなります) 「ASCII STL」の代わりに (大きい, あまり一般的ではありません).

ステップ 2: モデルのスライス

スライス STL/OBJファイルをに変換するプロセスです Gコード - 言語3Dプリンターはレイヤーごとに層ごとに印刷するために使用します. スライシングソフトウェアが必要です (例えば。, 処理, Simplify3d) このステップのために. キースライス設定:

例: キーチェーンモデルのスライス

愛好家はキュラを使用しました (無料のスライスソフトウェア) キーチェーンモデルを準備します:

1. STLファイルをCuraにインポートしました.
2. プリンターを選択しました (クリーリティエンダー 3) プリセットプリンターのリストから.
3. 層の高さを0.2mmに設定します, 50mm/sまでの速度を印刷します, and nozzle temperature to 200°C (プラ用).
4. クリックした「スライス」 - CuraはGコードファイルを生成し、印刷されたキーチェーンのプレビューを表示しました (星のサポートを含む).

GコードをUSBドライブに保存し、3Dプリンターに挿入して印刷を開始しました.

6. 後処理: 3Dプリントモデルの仕上げ

印刷後, あなたのモデルは、その最高に見えるために少しの作業が必要かもしれません - これは 後処理. 一般的な手順には含まれます:

• サポートを削除します: プライヤーまたは趣味のナイフを使用して、サポート構造を優しく剥がします. 小さな部分の場合, サンドペーパーを使用します (400 グリット) 残りのマークを滑らかにする.
• 表面を磨きます: 200グリットのサンドペーパーを備えた砂のラフエッジ, その後、滑らかな仕上げのために400グリット. これにより、目に見えるレイヤーラインが削除されます.
• ペイントまたは飾る: アクリルペイントまたはスプレーペイントを使用して色を追加します. キーチェーン用, 愛好家はイニシャルを描いてそれらを際立たせました.

3D印刷のモデリングに関するYiguテクノロジーの見解

Yiguテクノロジーで, 我々は信じている モデリングは、成功した3D印刷のバックボーンです - 適切に設計されたモデルにより、スムーズな印刷と高品質の最終製品が保証されます. We recommend beginners start with free software like Tinkercad or SketchUp Make to build confidence, 次に、より複雑なモデルのためにブレンダーに移動します. 3Dプリンター (YG-100のように) 人気のあるソフトウェア用の事前に設定されたスライスプロファイルが付属しています, モデルから印刷に簡単に移動できます. また、モデリングの基本に関する無料のチュートリアルも提供しています, ユーザーが非マニホールドジオメトリなどの一般的なエラーを回避するのに役立ちます. あなたが愛好家であろうと専門家であろうと, 3Dプリンティングのモデリングは、無限の創造的な可能性を開くスキルです。.

よくある質問:

Q1: 3D印刷のために3Dモデリングを行うために描画が得意である必要がありますか?

いいえ! 高度な描画スキルは必要ありません. ほとんどの3Dモデリングソフトウェアは、基本的な形状を使用しています (キューブ, 球体) モデルを構築します, TinkercadやSketchUpなどの初心者向けのツールでは、これらの形状をドラッグアンドドロップできます. 何を印刷したいかについての明確なアイデアが必要です - シンプルなスケッチ (紙の上でも) 始めるのに十分です.

Q2: 既製の3Dモデルを編集できますか (ThingiverseのようなWebサイトから) ゼロから構築する代わりに?

はい! 多くのウェブサイト (Thingiverse, Cults3d) 事前に作成されたモデルの無料STLファイルを提供します. これらのファイルをダウンロードして、モデリングソフトウェアで編集できます。たとえば, イニシャルを既製のキーチェーンモデルに追加するか、サンドボックスツリーのサイズを変更します. これは、ゼロから始めることなくモデリングを練習するのに最適な方法です.

Q3: 私の3Dモデルが私のプリンターには大きすぎる場合はどうなりますか?

モデルがプリンターの印刷ボリュームを超えている場合, モデリングソフトウェアを使用して、小さな部品に分割します. ほとんどのソフトウェア (like Blender or SketchUp) モデルをセクションにカットできる「分割」ツールがあります. 各セクションを個別に印刷します, 次に、PLA/ABS接着剤またはスーパー接着剤で接着します. 例えば, 大きなサンドボックスの地形は分割できます 4 220×220mmプリンターに収まる小さな部品.