3D打印機應該如何做3D打印設計

傳統(tǒng)做3D設計的行業(yè)，比方動畫設計或者建筑設計，設計時基本上只需要考慮3D模型的外形，甚至可以忽略物理世界。絕大多數(shù)的場景和物體僅僅包含了可見的網(wǎng)格，物體由片和線構成，不需要是相互連接著的。但如果你希望設計出來的3D模型可以用于3D打印機上并完美的按預期打印出來，那么你需要明白以下幾點：

3D模型必須是水密的

水密，watertight,也可以通俗的說是“封閉的”或“不漏水的”。水密的意思是3D模型必須是一個邊界完整的整體，如果模型有漏洞，打印機無法辨認邊界，則不能打印。您可以借助一些軟件來檢查您的模型是否存在這樣的問題。

3D模型必須為流形(manifold)

流形(manifold)是數(shù)學里的一個概念，您可以想象一個流水的曲面的，不存在線和片的概念，由面和體構成。簡單來看，如果一個3D模型中存在多個面共享一條邊，那么它就是非流形的(non-manifold)。

兩個立方體公用一條邊，換言之，此邊為四個面共享。免費軟件Blender有一個功能用來判斷3D模型是否有非流形(non-manifold)區(qū)域-我們可以在Blender展示下，如圖所示：

顯示：

其他的一些3D軟件應該也有類似的功能。

1. 3D模型的最大尺寸和最小壁厚尺寸，就算最好的3d打印機，也不能打印無限大的物品，對于很多設計師，特別是藝術類的，有時候在最開始并沒有考慮打印尺寸。對于尺寸的確認，需要越早越好，太大可能涉及到拆件，太小有可能會丟失打印細節(jié)；

壁厚，這應該是3D打印最常見的一個錯誤了。3D打印是靠層層疊加來制作物品；如果一個3D文件沒有壁厚，都是片、線，3D打印機無法知道層厚是多少，也就沒法打印了。對于我們來說，一般也會對壁厚有要求，這個要求可能會比打印的工藝極限稍微保守一點，以降低物品在運輸和清理過程中別損壞的幾率；

3D模型最大尺寸和壁厚跟您要使用的3D打印工藝和材料有關系。一般來講較大尺寸的模型最薄壁厚不要低于1mm。不然易碎，且易發(fā)生形變。

2. 法向一致

法線是用來區(qū)分內外平面，這對打印機很重要，否則3D打印機無法識別模型的邊界。3d模型中所有的面上的法向需要指向一個正確的方向。如果你的模型中包含了互相矛盾的法向，3D打印機就不能夠判斷出是模型的內部還是外部。

3.合并重復交叉的部分

交叉面會造成重合的體積，這個首先會造成體積計算的不準確，多算體積，另外也會讓定位面的朝向出問題。因此交叉重合面必須得進行合并；

4.最小間隙最小間隙是指兩個壁厚間的最小距離，這還是跟3D打印機的物理極限有關系，如果最小間隙小于3D打印的打印極限，兩個壁會合成一個導致區(qū)分不出來或者會有支撐或者殘留物去不出來。如果想一次性打印成功能活動的物品或者關節(jié)物品，關節(jié)處或連接處需要有0.6mm的縫隙來預留間隙。7.其他

可打印的3D文件還應遵守以下這些規(guī)則或建議：

1、如果只需要看外觀，則能做空心的盡量做空心的，能有些節(jié)省費用；

2、要注意一次成型尺寸,如果模型大于3D打印設備最大成型尺寸，有時需要進行拆分打印。

3、價格和尺寸的關系近乎于3次方關系，所以尺寸越大，價格越高，而且增長速度非?？?！

4、懸臂結構的，應該讓懸臂結構粗些，防止打印過程中變形。

5、弧度較大的物件，例如圓柱體，如果使用透明材料打印，透徹程度會不如平面物體。

6、表面最小細節(jié)不要小于0.2mm

7、不要有小于1.2mm的細線

8、打印物品要擺放整齊

總結

為3D打印設計模型與“傳統(tǒng)的”3D設計有一些的不同，但并不是說3D設計師需要重新學習，主要還是要了解一些新的概念，如果你在設計的時候記住這些概念和限制約束，其實3D打印設計做起來并不難。創(chuàng)想三維希望此使用指導為你提供一個好的開端！

審核編輯 黃昊宇