创建3D打印数字模型的一些注意事项

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在3d打印之前首先要有数字模型，3d打印机通过读取数据模型的数据进行打印。那么，如何创建一个完美可3D打印的数字模型呢？针对这个问题，近日，3D打印公司i.materialise在一篇博文 中介绍了一些重要的技巧，设计人员在提交打印之前应该要记住它们。坚持按照这份说明来做将确保您的3D模型是完美的。

水密性和流形（Watertight/Manifold）

一个可打印的模型表面一定不能有孔。您可以问自己这个问题：如果我把水倒进我的模型里，它会流出来吗？如果是这样的话，那么您需要找到这些孔，并堵住它们。有时这个过程也称为“ 创建一个流形模型”。

下面的设计是一个非水密的模型。您可以清楚地看到，在它的表面有一个很大的裂缝。

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壁厚和体积（Wall Thickness and Volume）

您的3D模型每一个表面都要指定一个壁厚，这一点很重要。注意！当您使用3D建模软件时，它有可能被设计成没有壁厚的宝马。许多可视化的3D模型（即用于游戏的3D模型）只具有表面的视 觉效果，而不具有壁厚。

然而，3D打印机需要您提供所打印对象的壁厚信息，除非您想打印一个完全实心的模型。因此，要将一个3D模型变成一个真正的3D打印件，壁厚和体积信息是必要的。

壁厚是模型的一个表面和它相对的表面之间的距离。许多3D打印时出现的问题都可以追溯到壁厚问题。可3D打印的最小壁厚主要取决于您选择的材料。

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自动交叉/内部交叠/自交叉表面（Auto Intersections/Internal Overlapping/Self-Intersecting Surfaces）

当一个模型从表面看很适合3D打印时，模型的交叉问题可能使它无法打印，或者误导3D打印机从而不能打印出您想要物品。因此，您的设计中的交叉处和外壁会让3D打印过程变得困难。这就 是为什么需要首先在一个2D空间考虑您的模型。

在下面的案例中，左边的模型一旦转化为3D对象将是无法打印的，因为它会在对象内部形成极薄的壁。然而，右边的模型不会出现打印问题，因为它的内部没有这样的壁。在大多数情况下， 实施布尔运算是有必要的，它有助于合并一些重叠的元素。

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反面/反转法线/表面取向（Reversed Faces/Inverted Normals/Surface Orientation）

3D模型容易出现的另一个问题是所谓的反面（Reversed Faces）现象。大多数3D建模程序可以识别表面的内部和外部，以确定模型的体积。一个反面或者反转法线则意味着您的模型表面朝向 了错误的方向（通常这意味着它的表面面向了对象的内部，而不是外部）。仔细检查您的文件，确保所有的法线朝向正确的方向，这一点很重要。

成组模型（Grouped Models）

不幸的是，所谓的成组模型是我们打印失败的常见原因。就像下面这样6个分离的外壳，是无法3D打印出来的。

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小的细节/浮雕或雕刻文字（Small Details and Embossed/Engraved Text）

有些细节，或者对象比较细微的装饰件，如浮雕或镌刻文字，需要有足够大尺寸，否则无法出现在打印对象上。3D模型最小细节的准确尺寸取决于您选择的材料。这就是您需要首先仔细阅读 您所选择材料的设计指南的原因。

空心和出口（Hollowing and Escape Holes）

一个空心的模型意味着您打印的对象内部不牢固。实心设计不会面临这种问题，它们会更结实，更难以打破（取决于材料），但他们也将更昂贵因为需要使用更多的3D打印材料。

用一个空的模型去打印，得到的物体内部将是空的（理论上）。然而，由于我们的打印机一层一层打印，有些3D打印材料可能被留存您的模型的内部（见下面的图像），尤其是在您使用SLA或 者SLS这样的技术时。如果您想避开这一点可以的设计中添加“出口”，以去除多余的材料。

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文件分辨率和文件尺寸（File Resolution and File Size）

对3D打印来说，最常见文件格式是STL（它其实是标准三角形语言的简称），这意味着您的设计将在3D空间里转化为三角形。大多数3D建模软件都具有将您的设计转换成STL格式的功能，并且 可以让您设置所需的分辨率。这里是一个不同分辨率文件的表示，从极高（左）到极低（右）：

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在大多数3D建模软件中，当导出一个文件时，您会被要求定义导出模型的容差。这种容差表现为原有的形态和您导出的STL网格之间的最大距离。我们建议选择0.01毫米作为一个合适的输出值 。导出的容差小于0.01毫米是没有意义的，因为3D打印机无法打印出这个水平的细节，您的文件将不必要地变得很大。然而，当输出的容差大于0.01毫米，3D打印中的三角形将是可视的。

以上内容对于初学者来说可能复杂了，有些初学者对有什么3d打印建模软件都可能还不清楚。那么，这里再介绍一下3d建模软件。这里把3d建模软件分为3类，分别是：1、简单实用的通用3D 建模软件；2、工业零件类的建模软件；3、人物雕刻类适用的建模软件。简单实用的有：犀牛、3Dmax、SketchUp（草图大师）、Tinkercad、Meshmixer等；工业零件的建模用ProE、UG、 Solidworks、CAD等；人物雕刻的建模用ZBrush、Maya等。

本文部分内容来源于天工社

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