識別和修復常見的網格錯誤

識別和修復常見的網格錯誤

本教程將教您有關3D印表機可能遇到的常見網格錯誤。電腦上的數字模型通常由大量三角形表示。這些三角形組合在一起以定義幾何體的整體形狀，它們是大多數 3D 模型格式（如 STL、OBJ 或 3MF）的基礎。將模型導入 Simplify3D 後，可以轉到“查看>顯示線框”以顯示數百萬個三角形，這些三角形組合在一起以定義模型。每個三角形由 3 條邊以及從三角形中心開始的法線向量表示，該向量定義了三角形的哪條邊朝外。如果轉到“查看>顯示法線向量”，軟體將使用藍線渲染法線向量的可視化表示。 雖然這聽起來很簡單，但在實際模型中可能會遇到幾個常見的網格錯誤。本教程將介紹薄特徵、自相交曲面、創建孔的缺失三角形、向後三角形，甚至重複曲面。但首先，讓我們談談網格存在問題的警告信號。     有問題的網格的警告標誌   將 3D 模型導入 Simplify3D 時，有幾個警告信號可能表明網格存在問題。第一個警告信號是網格在螢幕上渲染時的視覺差異。您可能會注意到網格表面的孔洞，您可以在零件內部看到孔洞，或者整個表面看起來是透明的或變色的。這表示網格或三角形中的孔朝向錯誤的方向。   如果在 Simplify3D（查看>顯示法線向量）中啟用法線向量顯示，則可以檢查藍線的方向以確定三角形曲面的方向是否正確。對於網格劃分正確的模型，藍線應從零件表面向外指向，回應毛髮或毛髮。如果網格的方向無效，則藍線將指向零件內部。   識別網格錯誤的最後一種方法是切片零件並查看為列印生成的 3D 預覽。單擊“準備在 Simplify3D 中列印”開始切片，然後使用螢幕底部的“最大”滑塊更改顯示的圖層數。從左向右移動滑塊時，可以檢查每個圖層是否存在潛在問題。如果視覺預覽看起來與預期創建的模型不同，則網格可能存在問題。例如，您可能會注意到填充的整個區域應該是空心的，或者缺少要列印的區域。這些都是潛在網格問題的指標。   確定問題的根源   一旦您懷疑網格存在問題，Simplify3D 中有幾個工具可以幫助確定問題的原因。第一個工具可以通過轉到修復>識別非流形邊找到。此工具將驗證每個三角形每邊是否有 1 個有效鄰居。如果三角形邊沒有有效的相鄰邊，則該邊將以紅色突出顯示以指示存在問題。如果在模型上看到紅線，這通常表示網格中的間隙或孔洞。此問題的一個常見示例是缺少端蓋的圓柱體，該端蓋通向非歧管邊緣環。通過禁用“視圖>顯示著色表面”選項來隱藏每個三角形的內部，可以更輕鬆地查看這些紅線。您可以隨時通過轉到修復>清除結果來清除結果。 下一個有用的工具可以通過轉到修復>識別自交叉點找到。這將查找錯誤地相互相交且未正確縫合在一起的三角形。在左側的示例中，使用 3D 建模程式創建了一個頂部帶有球體的立方體，但球體未與立方體正確連接。這會導致三角形錯誤地相互穿過，其中有問題的區域以紅色突出顯示。您可以使用“查看>顯示線框”選項查看構成網格的實際三角形，以驗證不正確的拼接。   最後一個要提到的工具是Simplify3D橫截面視圖。此工具將切開模型，顯示網格的內部。這有助於查看可能導致某些自相交或非歧管問題的內表面。您可以通過單擊 Simplify3D 介面右側的橫截面圖示或轉到查看>橫截面設置來啟動此工具。使用顯示的對話框打開橫截面 關閉、更改切片方向或位置，或在 3D 視圖中更改顯示的可視化。啟用剖面小控件後，可以在 3D 視圖中拖動紅色箭頭以交互方式重新定位平面。在左側的示例中，很明顯球體穿過立方體，而不是停在交點處，只追蹤最外層的邊界。   如何修復網格錯誤   一旦您懷疑網格存在問題，有幾個方便的選項可以在 Simplify3D 中修復這些問題。第一種也是最簡單的方法是允許 Simplify3D 在切片過程中自動修復網格。這通常允許為您的 3D 列印創建正確的構建檔，而無需提前手動修復 3D 模型或 CAD 檔。要訪問這些選項，請轉到編輯進程設置>高級選項卡，然後查看右下角的切片行為設置。   我們建議嘗試的第一個選項是切片區域修復模式。這是一個非常強大的設置，有幾個選項。 交替填充 – 想像一下直接通過 3D 模型繪製的一條線。每當這條線碰到其中一個三角形表面時，軟體就會在實心或空填充之間切換。 正填充 – 由朝外三角形包圍的所有區域將被視為實體，軟體將嘗試自動組合區域以修復自交問題。這是大多數模型的最佳選擇，也是 Simplify3D 中的默認選擇。​​​​​​​ 合併所有邊界 – 這擴展了上述選項，忽略了三角形的方向，並假設任何三角形內的所有區域都應被視為實體。這對於可能具有許多方向不正確的曲面但外部邊界仍位於正確位置的模型非常有用。   同一部分中另一個有用的選項是非流形切片行為。此設置確定軟體將如何處理未形成完全封閉環的輪廓。當網格具有孔洞、裂縫或沒有定義厚度的表面時，這些類型的問題很常見。該軟體提供了多種選擇來定義如何處理這些開環。 丟棄無效段 – 任何未創建完美封閉環的輪廓都將被完全丟棄。如果您的大多數模型都是正確的，但您只想丟棄一些導致問題的無效幾何圖形，這可能是一個不錯的選擇。 閉合和修復段 – 開環將自動關閉以創建有效的可列印區域。這是默認選擇，適用於大多數有小孔或裂縫的零件。​​​​​​​ 加厚無效線段 – 未形成閉環的輪廓將被加厚，以創建以原始路徑為中心的可列印區域。您可以定義此加厚區域的寬度，以調整最終列印零件的強度。     如果上述選項不能解決問題，Simplify3D有幾個工具來修復程式中的3D模型。這些工具可在頂部菜單欄的“修復”菜單中訪問。 修復翻轉的三角形 – 修復相對於其相鄰方向錯誤的任何三角形 翻轉曲面方向 – 反轉曲面上所有三角形的方向。如果模型的整個部分具有反轉法線，這將非常有用。​​​​​​​ 刪除重複三角形 – 丟棄在同一曲面上重疊的重複三角形​​​​​​​ 刪除孤立三角形 – 丟棄未附著到任何其他曲面的三角形 在大多數情況下，上述選項足以解決您在使用 3D 列印設計的模型時遇到的任何問題。但是，一些非常有問題的網格可能需要在源頭修復 - 通過返回到原始 3D 建模程式或在導入 Simplify3D 之前修復檔。如果您是 3D 模型的設計者，請在原始 3D 建模程式中打開該檔，並確保所有體積已正確組合並相互合併。如果從其他來源下載了 3D 模型，則可以嘗試在外部修復程式（如 Windows 上的 3D Builder）中修復該檔。更正檔後，將模型重新導入 Simplify3D 並重複上述檢查以確保未檢測到錯誤。

模型不同區域的不同設置

模型不同區域的不同設置

有經驗的用戶知道，提高列印品質是優化列印過程中使用的設置的結果。模型的不同部分可能需要不同的設置來實現最佳效果。Simplify3D有一個獨特的功能，允許客戶為模型的不同部分更改他們想要的任何設置。您可以使用這個強大的功能來提高零件不同區域的列印品質，減少總列印時間，甚至改變最終零件的機械特性。本教程將解釋如何使用此功能來充分利用您的3D列印零件。 在今天的示例中，我們將使用國王棋子CHISJaguars的模型。我們將改變此列印中的設置，以創建一個厚重的基底，快速列印中間部分，並優化零件頂部小特徵的列印品質設置。Simplify3D包括一個內置的嚮導，使得執行這些修改變得非常容易。 使用變數設置嚮導 使用變數設置嚮導，可以很容易地為模型的每個區域定義不同的設置。要打開此嚮導，請轉到工具>變數設置嚮導。在嚮導的頂部，您可以選擇要用作範本的原始流程。該嚮導的其餘部分致力於幫助您選擇和可視化您想要啟動設置更改的不同位置。例如，如果我們的國際象棋棋子模型是100毫米高，但我們希望對模型的上半部分和下半部分使用不同的設置，我們將使用該嚮導在50毫米處添加一個位置，在該位置設置將開始改變。 按照以下步驟添加您想要更改模型設置的所有位置。 使用該嚮導時，您將看到一個透明的紅色平面穿過Simplify3D工作空間中的3D模型。使用水準滑塊將此平面移動到您想要更改列印設置的位置。如果您已經知道確切的Z軸位置，您也可以在“分割高度”輸入框中手動輸入該數字。 將紅色平面定位在正確的Z高度後，單擊"添加位置"將此位置添加到列表中。 對要添加的每個附加位置重複步驟1-2。您可以根據需要添加任意多個位置。 完成後，單擊"拆分流程"按鈕來完成更改。 退出嚮導後，您會注意到原來的過程被分成了多個部分。每個部分將包括原始進程的名稱以及一個數字來表示該進程控制的區域。例如，我們為棋子模型添加了3個分割位置。最初的進程被稱為“進程1”，因此在使用嚮導後，我們只剩下“進程1-1”、“進程1-2”、“進程1-3”和“進程1-4”。“進程1-1”控制我們棋子最底部的設置，而“進程4”控制模型最頂部的設置。   自定義每個區域的設置   要編輯特定區域的設置，只需雙擊與該區域相關聯的流程。例如，要編輯棋子底部的設置，我們可以雙擊“進程1-1”。然後，您可以更改該特定區域的任何設置，並單擊“確定”保存更改。如果您想同時編輯多個進程的設置，您可以使用Simplify3D中另一個有用的功能，稱為進程分組您還可以通過轉到“高級”選項卡並檢查“在某個高度開始/停止列印”設置來驗證某個流程適用的確切Z軸範圍。 完成自定義設置後，單擊“準備列印”。這將打開一個新窗口，您可以在其中選擇要包含在此列印中的流程。在我們的例子中，我們將選擇“Select All ”,這樣我們就可以選擇我們剛剛創建的所有4個流程。也請確保選擇“連續列印”模式，然後選擇“確定”開始切片您的模型。該軟體會自動將模型的每個區域的設置合併到一個單獨的列印中，讓您完全控制結果。   切片完成後，您將進入預覽模式，在該模式下，您可以查看列印的模擬以驗證您的更改。您可以將預覽著色模式更改為“當前流程”，這將為您創建的每個流程使用不同的顏色。這是驗證每個流程列印了模型的哪些部分的好方法。一旦您對更改感到滿意，您就可以開始列印新定制的模型了！ 優化結果 如你所見，多進程列印是一個非常強大的功能！例如，下圖中的國際象棋棋子使用不同的屬性進行印刷，以提高不同部分的印刷品質並降低重心，同時仍將整體印刷時間提高了22%。

導入和操作模型

導入和操作模型

本教程將為您提供將3D模型導入Simplify3D所需的所有基礎知識。該軟體支持STL(立體光刻)、OBJ和3MF檔格式，儘管STL檔是最常見的，所以這就是我們今天要開始的。 獲取STL檔 獲取STL檔有兩種常用方法: 1.從網上下載:第一個也是最簡單的方法是從網上下載一個預先存在的STL檔。有幾個流行的網站包含數以千計的數字模型，這些模型已經為基於擠壓的3D列印進行了優化。兩個常見的是www.thingiverse.com和grabcad.com。在這個例子中，我們將使用blecheimer的壓縮機葉輪型號對於本教程。點擊“下載這個東西！”；然後點擊“comp_wheel.stl”檔下載stl檔。將STL檔放在電腦上的一個檔夾中，因為您將在下一步中導入該檔。 2.從CAD導出:獲取STL檔的另一個流行選項是從您選擇的CAD軟體包中導出該檔，如SketchUp或Solidworks。所有主要的CAD軟體包都包括將數字模型導出為STL檔格式的功能。說明因CAD軟體而異；有些可能需要一個插件來導出STL檔。只需將STL檔放入電腦上的一個檔夾中，因為您將在下一步中導入該檔。   將STL檔導入Simplify3D   是時候將STL檔導入Simplify3D軟體了。在Simplify3D軟體主介面的“模型”部分單擊“導入”。或者，將STL檔拖放到虛擬構建表上以導入它，而無需手動流覽檔。當您導入模型時，軟體將自動在虛擬構建表中居中和排列模型。對於壓縮機葉輪，您將看到模型在其側面導入，而不是平放在底座上，但我們將在下一步學習如何移動和操縱模型。   操縱您的3D模型 該軟體提供了快捷方式，幫助您快速輕鬆地在螢幕上操作您的模型。如果您在構建表上有多個模型，這些快捷方式將影響當前選擇的模型。您也可以通過按住Shift鍵一次選擇多個模型。 有四種不同的模式來操作您的模型。使用Q、W、E和R鍵，您可以快速切換不同的模式。 q:選擇型號 w:在構建板上移動模型 e:比例模型 r:旋轉模型   雖然這些快捷方式對於快速視覺調整非常有用，但您可能會遇到需要精確定位偏移或需要圍繞不同軸旋轉模型的情況。在這種情況下，您需要通過雙擊您的模型(或雙擊模型列表中的模型名稱)來訪問模型設置窗口。“模型設置”窗口提供精確的數字旋轉、縮放和偏移。使用上下箭頭輕鬆調整模型或輸入數值，以獲得更精確的定位。當您進行更改時，您會看到模型在構建表上反應和移動時每個調整的影響。按“保存”將這些更改應用到選定的模型。請注意，您也可以通過此窗口更改模型的顯示名稱。 在頂部工具欄的“編輯”菜單下，有許多用戶在操作3D模型時需要的主要功能的選項，如撤銷/重做、全選、複製、粘貼、分組/取消分組、居中和排列模型、將模型放在桌子上、將表面放在床上等等。以下是一些常用的鍵盤快捷鍵(注意，Control用於Windows，Command用於Mac或Linux): 撤銷:控制/命令+ Z 全選:控制/命令+ A 複製選擇:控制/命令+ C 粘貼選擇:控制/命令+ V 移除選擇:退格 居中並排列模型:控制/命令+ R 將模型放到表中:控制/命令+ T 將表面放在床上:控制/命令+ L   除了這些快捷鍵和位於“編輯”( Edit)菜單中的其他選項之外，還可以使用“網格”( Mesh)菜單來執行諸如“鏡像網格”( Mirror Mesh)之類的操作，這將在X、Y或Z平面上鏡像模型。為了更好地控制和精確，高級用戶應該嘗試操作gizmo，方法是進入“工具”>“選項”,然後選擇“總是顯示完整的3D變換gizmo”使用這些選項，您可以完全控制您的3D模型！

觸碰設計｜解鎖快速包裝原型製作能力

觸碰設計｜解鎖快速包裝原型製作能力

Stratasys PolyJet™ 3D列印技術的運用，將產品包裝的快速原型製作能力提升至一個全新水準。 設計師可以為化妝品、飲料、電子消費品、個人護理、食品等產品的全彩包裝製作模型。這些高保真的原型準確模擬了最終包裝效果，包括逼真的色彩組合、材質、透明度和柔軟度。     傳統的消費品包裝原型製作不僅成本高、耗時長，設計師還可能受限於第三方的生產設備。   如今通過J850™ Prime、J55™ Prime™3D印表機，設計師可以在一次列印中輕鬆生產複雜、高透明度的全彩3D包裝，並集成2D圖形和標籤。使用GrabCAD Print™便捷的“一鍵列印”功能，從螢幕上的模擬設計到完整的3D列印樣品只需一天時間。       總部位於西班牙巴賽隆納的全球包裝提供商Quadpack公司設計和先進技術總監Jeremy Garrard表示：   “高度逼真的模型幫助我們的客戶將想法變為現實，進而加速決策過程。相較於之前我們製作的平平無奇的全白模型，3D列印為我們帶來了長足的進步——現在一切皆有可能。我們與客戶一起製作的模型在影響和啟發行業方面發揮著重要作用，例如我們為年度趨勢報告#QPPackfuture*列印的逾500個模型。”   ——Jeremy Garrard Quadpack設計和先進技術總監   *該報告展現了公司設計和先進技術團隊對化妝品包裝未來趨勢的想像   J系列印表機的多材料列印能力與VeroUltra™材料相結合，讓設計師得以列印超過64萬種獨特色彩，並可模擬織物和木材等的逼真質感，打造出如玻璃或塑膠的透明度和自然色彩。比如，VeroUltra材料就允許設計師模擬玻璃瓶效果進行列印，還可添加符合2D圖形標準的清晰圖文“標籤“。此外，設計師還可以將模擬產品的包裝或填充物（如化妝品或液體）相整合，呈現出逼真的快速原型製作的最終效果。       “包裝的新鮮感至關重要，設計師都希望創造出更加吸引消費者眼球的產品。當我們可以高對比度、清晰、明亮的圖形列印類似玻璃和塑膠的透明度，外加模擬液體罐裝的能力，設計師就能為包裝提供逼真的原型製作，這有助於加速產品上市並幫助利益相關方更快、更好地做出決策。”   ——Shamir Shoham Stratasys設計副總裁

有求必應｜Stratasys推出強大複合材料組合

有求必應｜Stratasys推出強大複合材料組合

當我們詢問3D列印用戶最急迫的需求是什麼，他們大多會首先想到堅韌的材料。這也是我們宣佈推出全新F190CR和F370CR複合材料印表機，以擴大F123系列平臺的原因。   這兩款印表機採用全新的FDM尼龍-CF10複合材料和我們的碳纖維ABS-CF10材料。這一強大的組合提供了可靠、簡單易用的複合3D列印系統，配備了堅硬、更高強度的材料，擁有更廣的應用能力。   強大的複合材料 Strong Composite Materials   ABS-CF10由ABS和碳纖維絲混合而成，是一種更加堅硬、性能更好的ABS熱塑性塑膠。對於要求更高的應用，還可以選用FDM尼龍-CF10——這種新型材料在尼龍混合物中加入10%的碳纖維。它比常規聚合物更強韌、更堅硬，性能比ABS-CF10更強。這兩種材料都可在F190CR和F370CR複合材料印表機上使用。 難以超越的簡易性 Simplicity That’s Hard to Beat   這兩款複合材料印表機基於非常成功的F123系列，以易用為特色。即插即用、直觀的軟體以及易於獲取的材料盤和列印頭，讓幾乎任何人都可操作。有了F190CR和F370CR印表機，你就能在複合印表機上獲得這些相同的性能表現。   可靠的生產力 Reliable Productivity   經第三方測試驗證，F123系列印表機的正常運行時間和尺寸重複性達到99%。事實上，安裝了五年的F123印表機有95%至今仍在使用。可以預計，F190CR和F370CR印表機將提供同樣可靠的複合列印生產力。     複合材料的多功能性 Composite-Ready Versatility   複合3D列印開闢了更多應用可能，包括高要求的功能原型和數控加工夾具。但並非所有應用都需要碳纖維材料的性能，F123複合材料印表機也可使用其他工程熱塑性材料，以實現更加廣泛、多樣的應用。   F190CR和F370CR印表機以及FDM尼龍-CF10碳纖維材料讓複合3D列印變得簡單、易得和可靠。此外，F190CR和F370CR支持MTConnect，可連接智能工廠車間。   源文來自：Stratasys

蔡司逆向工程軟體輕鬆獲取高精度CAD模型

蔡司逆向工程軟體輕鬆獲取高精度CAD模型

如何將 3D 掃描數據轉化為 CAD 模型？如何從成品中提取完整的設計資訊？隨著技術的發展，逆向工程的可能性越來越大，將不再僅僅適用於大規模行業。 逆向工程的重要性 逆向工程有助於深入瞭解一個零件、產品或工具的設計過程。對硬體設計過程執行逆向工程步驟的主要目標是複製一個零件或部件，從而替代單個元素而非整個設備。 無論是大型船舶渦輪機還是收藏家的微型模型汽車等藏品，這種可持續的方法都可以大大節省時間和金錢。這就是3D掃描最近在主要工業生產之外越來越受歡迎並獲得初創企業和業餘愛好者的青睞的原因。 當然，逆向工程對精度有要求，但這並不意味著逆向工程十分複雜。第一步是獲取你想分析的零件的掃描數據，然後可以將其轉化為CAD。 蔡司逆向工程軟體 針對初學者，我們有如下建議： “我們所有的解決方案都能讓你達到目的，但如果你是初學者，GOM Scan 1肯定是適合你的選擇。”   ——Josh Span，GOM Metrology應用工程師 獲取您的 CAD 模型——無論任何形狀 無論是幾何形狀、自由曲面還是有機形狀，借助功能強大、具有用戶指導性的逆向工程軟體解決方案，您都可以輕鬆將 3D 掃描數據轉化為高精度CAD模型，使3D掃描數據發揮出更大價值。 今天，3D表面模型也作為數據輸入用於VR應用，開闢了新的可能性。逆向工程的新技術迅猛發展，不論你是充滿激情的工程師，還是3D掃描初學者，都能探索到更多的應用領域。   源文來自：HandsOnMetrology