Создание индивидуального кольца в Blender для 3D-печати

В этой статье мы обсуждаем, как спроектировать кольцо в Blender и подготовить его для печати в онлайн-сервисе, таком как Shapeways, чтобы вы могли носить его на пальце.

Хотя это относительно легко сделать и добиться правильного результата, если быть честным, это не так просто, как вы могли бы подумать. Вам нужно не только освоить методы работы в Blender, но и пройти автоматическую оценку модели в 3D-печати.

Измерение донорского кольца

Создание кольца относительно просто. Если вы делаете модель существующего кольца, вам нужно сделать точные измерения.

Мы использовали дешевый цифровой штангенциркуль, который купили онлайн за около 3 долларов из Китая. С его помощью мы измерили внешний диаметр.

затем внутренний диаметр …

и толщину … ( Примечание: это сложно, потому что внутренняя часть изогнута, что означает, что верх и низ примерно 1 мм, в то время как середина около 2 мм.)

и, наконец, высоту кольца и сделали тщательные заметки о измерениях, чтобы мы могли обратиться к ним позже.

Создание кольца

Создайте круг, нажав “Shift A -> Circle.”

Перейдите к свойствам сцены на панели свойств справа и выберите метрическую систему в панели единиц.

Чтобы создать базовый профиль кольца, нам нужно вытянуть круг внутрь. Мы делаем это, нажав “E” для экструзии, затем, прежде чем двигать мышь, нажимаем “S”, чтобы масштабировать и экструзировать. То есть он будет экструзировать круг, но не по осям X, Y или Z. Вместо этого он будет экструзировать точки и ребра внутрь или наружу, как будто вы масштабируете круг.

Сдвиньте его до примерно 0.97, что даст вам около 1 мм пропорционально размеру круга.

Теперь нажмите “A”, чтобы снять выделение со всех, затем снова нажмите “A”, чтобы выделить все. Экструзируйте кольцо вверх по оси Z до примерно 90 см. (Истинная высота оригинального кольца составляла 9 мм.)

Теперь начинается интересная часть. Вам нужно сделать петлевую резку на внутренних и внешних гранях кольца, чтобы выпуклить их.

Нажмите “A”, чтобы снять выделение со всего. Теперь сделайте петлевую резку, нажав кнопку (находится на панели инструментов Mesh Tools слева) или нажав “Control + R.” Найдите внешние грани кольца и дождитесь, пока курсор петлевой резки не появится фиолетовым в центре граней. Дважды нажмите левую кнопку мыши, не двигая мышь. Это помещает резку ровно посередине.

Повторите вышеуказанный процесс с внутренними гранями.

Теперь выберите внешнюю петлевую резку (в режиме ребер и удерживая клавишу Alt) и масштабируйте ее наружу, нажав S и двигая мышь. Увеличьте ее до примерно 1.5 или в два раза шире края.

Масштабируйте внутреннюю петлевую резку таким же образом.

Выйдите из режима редактирования, нажав Tab, и перейдите к свойствам модификаторов.

Добавьте поверхность подразделения к кольцу.

Увеличьте количество подразделений до 3 и 6 для предварительного просмотра и финального соответственно.

Поверните кольцо и посмотрите на него. Вы увидите, что край кривой острый. Это будет неудобно носить.

Способ исправить это - добавить петлевые резки, чтобы заточить края, ведущие к верхней и нижней части кольца, и сделать край плоским, как у оригинального кольца.

Вернитесь в режим редактирования и добавьте петлевую резку к верхней половине кольца изнутри.

Нажмите левую кнопку мыши и переместите ее до самого верха, затем нажмите снова.

Сделайте то же самое снаружи. Если нижний край острый, выполните ту же процедуру и там. Теперь ваши края должны выглядеть больше как у оригинального кольца.

Теперь, когда вы довольны формой, вам нужно сделать геометрию, которую вы видите на экране, реальной.

Что мы имеем в виду, так это то, что поверхности подразделения фактически обманывают; они создают видимость множества гладких полигонов, где на самом деле их очень мало. Если вы распечатаете это сейчас, вы получите базовую полигональную форму, которую вы изначально создали, а не гладкую разделенную форму, которую вы видите сейчас. Нам нужно применить эти вычисленные полигоны к форме как реальные полигоны. Это очень просто.

Выйдите из режима редактирования и с выделенным объектом перейдите к свойствам модификаторов. Вы увидите кнопку Применить. Нажмите на нее. Это добавляет геометрию, чтобы сделать кривые реальными.

И количество полигонов увеличивается, чтобы сделать его гладким и красивым.

Наконец, мы хотим, чтобы пропорции были как можно ближе к тем, которые мы измерили на оригинальном кольце. В панели Размеры на правой панели инструментов измените размеры X и Y с любого значения на 2.55 м или любой нужный вам размер, убедившись, что Z составляет 90 см.

Примечание: очевидно, если панель инструментов не открыта, вы можете раздвинуть панель инструментов 3D-вида, нажав на маленький плюс в верхнем правом углу 3D-вида.

Почему мы делаем это в метрах? Измеренный размер фактического кольца составляет 25.5 мм, так что это не слишком большой размер?

Что ж, коротко говоря, чтобы сделать кольцо точно нужного размера в интерфейсе Blender, оно было бы слишком маленьким, чтобы его видеть или с ним работать. Вы можете изменить масштаб интерфейса, но чтобы не углубляться в это, мы пока это проигнорируем. И, к счастью, нам не нужно, потому что мы можем изменить масштаб предмета, когда загружаем его в сервис 3D-печати. Об этом позже.

Самое главное, чтобы кольцо было пропорциональным.

Подготовка к печати

Как только модель вам понравится, вы можете подготовить ее к печати. Если вам повезет, вам нужно будет сделать только этот один шаг.

Войдите в режим редактирования кольца в последний раз. Перейдите в нижнюю часть панели инструментов слева, и вы увидите кнопку Удалить дубли.

Это удалит любые вершины, которые занимают одно и то же пространство, что происходит в процессе создания модели. Дублированные вершины создают хаос в 3D-принтере и добавляют немного размера объекту.

Примечание: если модель сложная, вам может понадобиться утолщить любые действительно узкие области, чтобы сделать их пригодными для печати, но об этом позже.

Последний шаг - сохранить объект для печати, и разумный выбор - это STL, но вы также можете использовать DAE, если хотите.

Загрузка и проверка (Shapeways)

Для этого примера мы использовали популярный онлайн-сервис 3D-печати Shapeways, так как он популярен, доступен по всему миру и довольно недорог.

Первая часть очень проста; вы просто загружаете STL-файл, который экспортировали на последнем шаге.

Затем начинаются проблемы. Поскольку вы не установили объект на конкретный размер масштаба в Blender, вам нужно подождать, пока он загрузится, и посмотреть, какого он размера.

В этом случае он был почти 7 см в ширину вместо 2.59 см, но вы можете изменить масштаб в интерфейсе веб-сайта.

Как только объект загружен и обработан (что может занять некоторое время), найдите кнопку МАСШТАБ и нажмите на нее. Здесь вы можете изменить размер объекта до правильного масштаба.

После этого вам следует посмотреть на различные материалы ниже на странице и проверить, прошел ли он все тесты.

Существуют физические ограничения на то, насколько тонким может быть объект и все еще быть пригодным для печати, и это варьируется в зависимости от материалов. Например, объекты, предназначенные для печати в металле, должны быть немного толще, чем те, которые предназначены для пластика.

Если есть какие-либо проблемы с толщиной вашего изделия, есть возможность автоматически исправить это, и это утолщает сетку вашего объекта в проблемных областях. Это не идеальный вариант, но иногда это хорошо срабатывало и может сэкономить вам много времени на переработку вашей модели и повторной загрузке.

Очевидно, что вам следует заказать дешевую пластиковую печать, чтобы проверить печать на размер, а затем внести любые изменения, которые вам нужно сделать, прежде чем заказывать металлическое кольцо из родия, серебра или даже золота, потому что это потенциально дорогостоящая ошибка.

Заключение

Создание ювелирных изделий в Blender и 3D-печать - это очень увлекательное, хоть и немного времязатратное занятие. Если у вас есть какие-либо вопросы о 3D-печати или Blender, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их нам ниже в комментариях.