3D-модели для 3D-принтера: сетки, форматы STL, OBJ, 3MF
Прежде чем принтер начнёт выводить слой за слоем, форму детали нужно описать на языке, понятном программе. Для этого и существует цифровая модель: файл, в котором хранится геометрия будущего изделия.
Любые 3D-модели для 3D-принтера, скачанные или нарисованные самостоятельно, устроены примерно одинаково. Поверхность объекта разбита на множество мелких плоских граней, чаще всего треугольников. Такая сетка называется полигональной. Чем больше граней, тем плавнее выглядят изгибы, но тем тяжелее файл.
Чем различаются STL, OBJ и 3MF
STL хранит только треугольную сетку. Цвета, материалов и надёжных данных о единицах измерения в нём нет, зато его открывает практически любая программа подготовки к печати. Для однотонных деталей этого обычно хватает.
OBJ тоже описывает сетку, но умеет ссылаться на материалы и текстуры. Они лежат в отдельных файлах рядом, поэтому такой набор лучше не разносить по разным папкам, иначе цвет потеряется. Формат пришёл из 3D-анимации, а для обычной печати из одного пластика его возможности часто не нужны.
3MF создавался специально для аддитивного производства. В одном файле помещаются геометрия, цвета, материалы, несколько объектов и единицы измерения. Если программа его поддерживает, это самый аккуратный вариант для сложных проектов.
Насколько подробной должна быть сетка
Плотность граней подбирают под размер и назначение детали. Слишком грубая сетка превращает окружности в многоугольники, и на готовом изделии заметны плоские сегменты. Избыточно мелкая реальную точность печати не повышает: принтер не воспроизводит детали сверх своих возможностей, а файл становится тяжёлым и может замедлять работу программ.
STL бывает текстовым и двоичным. Двоичный вариант занимает заметно меньше места, и для крупных моделей он удобнее. Во многих редакторах вариант выбирают в настройках экспорта.
Что проверить перед печатью
Сетка должна быть замкнутой, без дыр, иначе программа не поймёт, где у детали внутренность. Перевёрнутые грани и пересекающиеся оболочки дают такой же эффект: слои получаются с пропусками или лишними фрагментами.
Отдельно смотрят на масштаб. Деталь, нарисованная в дюймах, может открыться в десятки раз меньше нужного, поэтому размеры стоит сверить сразу после загрузки. Тонкие стенки тоже вызывают проблемы: если толщина меньше ширины линии, которую выдавливает сопло, слайсер может не создать для такого участка траекторию, и он выпадет из печати.
- размеры модели в миллиметрах соответствуют задуманным;
- сетка замкнута, программа не сообщает об ошибках геометрии;
- нет отдельных обрывков поверхности внутри или снаружи детали;
- стенки толще сопла, а мелкие элементы не исчезают в предварительном просмотре.
Многие программы подготовки к печати находят типичные дефекты и пытаются исправить их автоматически, хотя получается не всегда. Если после этого предварительный просмотр слоёв выглядит ровно и без пропусков, файл можно отправлять на печать.
