Туторіал по Meshmixer для початківців

MeshMixer - це безкоштовна open source програма від AutoDesk. На сьогоднішній день - один з найпопулярніших софтів для для підготовки mesh файлів (формування сітки) на зразок .stl і .obj. MeshMixer пропонує широкий вибір інструментів для вивчення та покращення 3D моделей для 3D друку.

Імпорт і експорт mesh файлів

Звичайно ж спочатку вам треба завантажити і встановити Autodesk MeshMixer. Після цього ви можете завантажити 3D модель для оптимізації. Запустіть MeshMixer і натисніть Import по центру вікна.

Виберіть файл, який ви хочете редагувати. Autodesk MeshMixer підтримує популярні розширення mesh файлів: .STL, .OBJ, .PLY, .AMF, а також .3MF, .OFF і .MIX. Ви також легко можете схопити і перемістити файли прямо в поле для редагування. Ви можете вибрати: замінити поточний об'єкт або додати до моделі.

Налаштування простору для друку

При використанні MeshMixer ви можете вибрати свій принтер зі списку або, якщо його немає в списку, вказати властивості вашого 3D принтера вручну. Ви можете відключити стіл для друку в меню you View, прибравши чекбокс з пункту Show Printer Bed. Вказати тип вашого 3D принтера ви можете в меню в правому верхньому куті. Якщо вашого 3D принтера немає в списку або ви зібрали власний, є можливість додати власні настройки.

1. Виберіть пункт Print в нижньому лівому кутку.

2. Виберіть Printer Properties.

3. Виберіть Settings у вікні Printer Properties.

4. Тепер перейдіть у вкладку Printers і натисніть Add New Printer. Так ви повернетеся в Printer Properties.

5. Тепер ви можете дати ім'я принтера та вибрати параметрTechnology, Який відповідає за тип друку.

6. Встановіть розміри вашого 3D принтера в розділіPrinter Parameters. Розміри можна вказати відBottom center(Центру) абоBottom Corner(Кута) столу для друку.

7. Встановіть параметр Thickness Threshold в 1.

8. Натисніть Add, щоб додати ваш 3D принтер в список, з яким ви надалі зможете працювати.

Вивчаємо основні рухи

·         Переміщайтеся в поточній площині, затиснувши центральну кнопку миші.

·         Звертайтеся навколо центру координатної системи, затиснувши праву кнопку миші, ліву кнопку миші + ALT або середню кнопку миші + SHIFT.

·         Наближайтеся / віддаляється (zoom) за допомогою коліщатка миші або натиснувши праву кнопку миші + ALT.

Якщо ви втратили модель з фокуса, можете перейти в View> Recenter View, щоб сфокусуватися на початку координат. Ви також можете отримати доступ до всіх елементів управління камерою, натиснувшиspace. При затиснутою кнопці space ви також можете змінювати візуальне відображення вашого об'єкта. MeshMixer може згладити поверхню вашого об'єкта або може показати все трикутники, з яких складається модель.

Зміна і масштабування 3D Об'єктів

Виберіть пункт Edit на панелі ліворуч і виберіть Transform. Тут ви можете вказати параметри базового розташування об'єкта або переміщати / обертати його вручну.

Розміщення об'єкта вручну

Якщо об'єкт орієнтований ви можете перемикатися між двома базовими точками. По-перше, у вас є World Frame, яка визначена центром координатної системи в вашому робочому просторі. Будь-які зміни або переміщення відбуватимуться щодо центру. По-друге, ви можете працювати з Local Frame. У цьому випадку переміщення відбуватимуться щодо центру системи координат, але обертання буде визначатися координатної системою об'єкта, з яким ви працюєте. Ви можете масштабувати вашу модель уздовж осей X-, Y- і Z. Перемикатися між двома варіантами систем відліку (frames) можна в Transform menu або за допомогою bubbles в Transform колі. Для переміщення і масштабування обраного об'єкта досить виконати кілька кроків:

1.       Перевірте, чи активний чекбокс Enable Snapping внизу вікна Transform. Ви можете змінити налаштування Snap Step відповідно до необхідної точністю розташування об'єктів.

2.       Натисніть і потягніть одну з стрілок для переміщення об'єкта вздовж однієї з осей координат.

3.       Сектора окружності будуть обертати об'єкт.

4.       Як збільшувати або зменшувати вашої моделі натисніть і потягніть за білий куб у центрі. Для того, щоб розтягнути модель з одного боку, натисніть і потягніть на квадраті в кінці стрілок.

5.       Зміщайте вашу модель вздовж площині затиснувши і переміщаючи трикутники.

Автоматичне розміщення об'єкта

Використовуючи інструмент Align, ви можете розташувати плоску поверхню об'єкта ідеально рівно на віртуальному столі для друку. Виберіть об'єкт, який ви хочете вирівняти і встановіть Base Point в якості бази. Тепер встановіть "Destination" у відповідності з віссю системи координат, уздовж якої ви хочете вирівняти свій телевізор. Ви можете flip ваш об'єкт, натиснувши блакитну стрілку.

Створюємо плоску поверхню

Для створення плоскій поверхні використовуйте команду Plane Cut. Це швидкий інструмент для створення гладкої і стабільної поверхні для друку. Як і у випадку з інструментом transform, ви можете переміщати площину щодо глобальних або локальних координат. Блакитна стрілка вказує напрямок, в якому ви відріже модель. Для зміни напрямку натисніть блакитну стрілку.

Автоматичне виправлення 3D моделі

Перед 3D печаткою варто переконатися, що в моделі немає небажаних отворів і дефектів. Зробити це просто. Виберіть пункт Analysis> Inspector. Після розрахунків ви побачите різнокольорові сфери в місцях де є отвори і западини. Колір сфери відображає розмір отвору. Блакитний означає незначну похибку, яку легко виправити. Червоний означає велику похибку. MeshMixer може виправити і значні похибки, але після фікса їх варто перевірити ще раз. Рожевий означає ділянку, який буде видалений на першому етапі фікса моделі. Для якісного виправлення вам, можливо, доведеться запустити Inspector повторно. Для виправлення кожної помилки окремо ви можете клікати на сфери. Для масового виправлення можна скористатися опцією Auto Repair All.

Створюємо твердотілу модель

Прийшов час перетворити сітку в твердотельную модель.

1. Натисніть Edit, а потім - Make Solid.

2. Виберіть Solid Type. Тепер ви можете вибрати різний рівень точності трансформації сітки. Виберіть Fast, так як це досить точний варіант, який швидко відпрацьовує.

3. Встановіть Color Transfer Mode в режим Automatic.

4. Тепер можемо перейти до налаштувань Solid Accuracy. Ця установка відповідає за з'єднання згенерованих твердотільних блоків один з одним. Чим вище точність, тим краще будуть розпізнаватися западини, але і обробка займе більше часу. Для початку встановіть Accuracy в районі 100. Ви можете використовувати слайдер або вибрати значення поруч зі слайдером і вказати потрібне вам значення.

5. Параметр Mesh Density теж встановіть в 100. Цей параметр відповідає за визначення кутів. Якщо ви вкажете менше число, кути будуть нагадувати фаски.

6. Offset Distance дає можливість зробити ваш об'єкт тонше або товщі. Матеріал, яким ви друкуєте завжди сідає при охолодженні. PLA вмощується приблизно на 1.5%, а ABS в деяких випадках до 5%! Так що якщо ви знаєте цей відсоток, можете розрахувати додатково необхідну кількість матеріалу. Якщо точність не є важливою або у вас відносно невелика модель, просто залиште цей параметр в 0. Для збереження налаштувань натисніть Accept.

Створюємо порожнечі в 3D моделі для економії матеріалу і часу

Іноді під час 3D друку моделей великого обсягу вам хочеться заощадити час і матеріал. У цьому розділі ми розглянемо як цього домогтися, створивши порожнечі в моделі.

1.       Натисніть Edit, а потім Hollow (відразу ж під командою Make Solid).

2.       Після обробки ви побачите чорні ділянки, які є сформованими порожнечами.

3.       Тепер ви можете змінити Offset. Цей параметр визначає товщину стінок. Важливо! Не робіть стінки занадто тонкими, так як модель може не друкуватися.

4.       Solid Accuracy і Mesh Density поліпшать гладкість і точність отворів. Різниця між настройками medium і high-quality помітна, але на практиці вам навряд чи знадобиться висока точність. При цьому high-quality обробка займе набагато більше розрахункового часу. Так що кращий вибір для швидкого і гарного результату становить близько 250 для параметра Accuracy і 100-150 для Mesh Density.

5.       Інші налаштування залиште як є і натисніть Accept для обробки.

Створюємо власні отвори для виведення матеріалу

Після створення порожнечі в моделі, вона ще не готова до 3D друку! У деяких технологіях 3D друку, наприклад, metal sintering в якості матеріалу використовується metal dust. У більшості випадків, під час SLS друку вам необхідний shell of your model, так що зробити модель порожнистими - відмінна ідея. Однак powder material всередині моделі все одно залишиться і якщо його не видалити, буде коштувати вам грошей. Якщо ви плануєте sintering your model, треба створити escape holes for the dust. І MeshMixer пропонує ефективний інструмент для створення таких отворів!

Виконайте команду для створення пустотілої моделі і встановіть значення Holes per Hollow рівним 2. Під час 3D друку моделей більшого розміру ви можете додати більше отворів, але зазвичай 2 отвори цілком достатньо. Тепер встановіть радіус отвору. Якщо необхідно, можете додати кут нахилу за допомогою опції Hole Taper. Коли встановлені бажані настройки, натисніть Generate Holes. Тепер ви зможете переміщати отвори, потягнувши за червону крапку. Ви можете оновити параметри, натиснувши Generate Holes ще раз і видалити отвори, натиснувши Remove All Holes.

Підготовка до 3D друку

Перед початком 3D друку, треба переконатися, що об'єкт перебуває на одній площині з підставою. Для цього перейдіть в меню Analysis> Stability. Цей інструмент Meshmixer розрахує площу поверхні і об'єм вашого об'єкта. Більш того, червоним кольором буде відзначена поверхню контакту моделі з заснованої площиною і if your object can tip. Налаштовуючи Contact Tol ви додаєте або забираєте some clearance між основною площиною і об'єктом. Червона точка в центрі вашого об'єкта вказує на нестабільну позицію. Green-lit - стабільна.

На малюнку нижче показана модель з нестабільним розташуванням:

А тут значення настройки Contact Tol дорівнює 100:

Є один трюк, який допоможе виставити ваш об'єкт ідеально щодо основної площини без покрокової повільної трансформації.

1.       Перейдіть в Edit> Create Pivot. У Placement Mode виберіть пункт Surface Point, а в Geometry - Coordinate Frame. Після цього клікніть на площині вашого об'єкта, яку ви хочете вирівняти. Натисніть Drop Pivot, щоб підтвердити прихильність і натисніть Done для виходу.

2.       Тепер перейдіть в Edit> Align, виберіть опцію Pivot в Source і натисніть на точку, яку ви переміщали до цього. Встановіть Destination відповідно до однієї з координатних осей. Для повороту моделі можете використовувати Flip.

3.       Ще раз перевірте стабільність вашої 3D моделі за допомогою інструменту Stability. Тепер він повинен розташовуватися на базовій площині.

Аналіз стабільності і товщини

Іноді вам треба зробити швидкий аналіз геометрії вашої 3D моделі. MeshMixer не може змагатися з серйозними FEM-аналіз програмами, але відмінно впорається з розрахунком таких властивостей як обсяг і маса моделі. Розрахувати ці параметри ви можете за допомогою інструменту Stability.

Товщину моделі можна перевірити за допомогою Analysis> Thickness. Тепер ви можете встановити мінімальну товщину або вказати власні значення і MeshMixer виділить ці області. Ви можете редагувати окремі ділянки. Виділити їх можна, клікнувши на відповідних сферах.

Автоматичне і ручне створення супортів

MeshMixer надає відмінний інструмент для створення власних супорт-структур. Є можливість генерувати супорти автоматично.

1.       Спочатку розташуйте свій телевізор на базовій площині. Потім перейдіть вAnalysis> Overhangs. Тут ви можете вибрати один з 3D принтерів, представлених в списку або вибрати Custom Settings.

2.       Налаштуйте Angle Thresh, щоб ви могли помітити проблемні ділянки. Проблемні ділянки визначаються кутом між вектором-перпендикуляром до поточної площини і вектором, якої перпендикулярний базової площини. Цей кут повинен бути менше встановленого значення.

3.       Contact Tol - is the threshold between two faces. If the distance between an overhang to another fave is below this value it will not be detected as an overhang.

4.       Y-Offset - це відстань між базовою площиною і проблемних ділянкою. Працює так само як Contact Tol, але для порівняння береться базова площину.

5.       Налаштуйте параметри ваших супорт-структур в Support Generator. Max Angle - максимально допустимий кут нахилу. Цей кут вважається відносно базової площини. Як правило, це значення виставляють в 45 °, але можна змінювати в залежності від вашого 3D принтера і 3D моделі.

6.       Density визначає відстань між супортами.

7.       Layer hight виставляється відповідно до товщини шару друку, яку забезпечує ваш 3D принтер.

8.       Налаштувавши Base, Post і Tip Diameter ви можете створити дуже маленькі чи великі супорт-структури.

9.       Тепер, щоб створити супорт, ви можете клікнути на виділену червоним поверхню. Коли ви змінюєте властивості, наступна супорт-структура буде вже з новими налаштуваннями. Якщо ви помилилися, можете видалити супорт, клікнувши на ньому мишкою з затиснутою клавішею CTRL. Команда Remove Support видалить все супорт-структури! Ви можете змінити напрямок розташування супортів.

10.   Для автоматичної генерації супортів з вибраними параметрами, можете скористатися опцією Place Supports.

11.   Create Solidперетворює все супорт-структури в твердотельную модель.

3D друк вашої моделі!

Тепер ваша 3D модель оптимізована і готова для 3D друку. Ви можете експортувати ваш об'єкт, натиснувшиExport. Якщо ваш 3D принтер є в списку, ви можете відправити модель безпосередньо в слайсінг програму, клікнувшиPrint. Ви можете просто експортувати файл і відкрити в будь-який слайсінг програмі. Autodesk MeshMixer також надає можливість безпосередньо відправити модель в один з онлайн сервісів для 3D друку: Sculpteo, i.materialise або Shapeways.