پرینت سه بعدی با Rhinoceros – قسمت دوم

زمان شروع مدل سازی در نرم افزار Rhinoceros همون نرم افزارهای طراحی سه بعدی دیگر باید در نظر داشت که مدلینگ برای پرینت سه بعدی ویژگی های متفاوتی با مدلینگ برای Render و یا انیمیشن دارد و در طراحی برای پرینت باید قوانینی را رعایت کرد که در طراحی برای رندر و انیمیشن نیازی به رعایتشان نیست.
نکته ی دیگری که وجود دارد محدودیت های مواد و تکنولوژی های پرینت در ساخت قطعات می باشد که برای اطلاعات بیشتر در این موارد می توانید به بخش های متریال ها و تکنولوژی های پرینت مدرسه مراجعه کنید.
در ادامه به ویژگی هایی می پردازیم که یک مدل باید داشته باشد تا قابل پرینت باشد.


Watertight Model

یک مدل برای پرینت حتمن باید Watertight باشد. یعنی اگر به طور فرضی مدل را در یک ظرف پر از آب قرار دهیم هیچ آبی نتواند به درون آن نفوذ کند و هیچ رخنه ای در آن پیدا نشود.
اشتباهات و اشکالات معمولی که در Rhinoceros منجر به عدم Watertight بودن مدل می شوند عبارتند از : وجود Polysurface های باز یا open، هندسه ی نامناسب(Bad Geometry) و لبه های آزاد (Naked Edges)

Closed Polysurface

یک Polysurface مجموعه ای از تعدادی Surface متصل به هم است. Polysurface ای که یک حجم بسته را شکل دهد PolySurface بسته یا Closed Polysurface می گویند و به طور معمول با استفاده از ابزارهای Solid و Surface ساخته می شود. یک مدل برای قابل پرینت بودن باید بسته باشد.
در راینو Polysurface های باز هم قابل تولید هستند اما با اینکه در محیط نرم افزار قابل مشاهده هستند در دنیای واقعی نمی توانند وجود داشته باشند چون سطوح و لبه هایی دارند که ضخامتشان صفر است.
از طرفی یک مدل ممکن است از polysurfaceهای بسته ساخته شده باشد ولی با وجود اینکه این سطوح لب به لب روی هم افتاده اند اما به هم متصل نباشند. در نتیجه یک Polysurface بسته را تشکیل ندهند. این مشکلات که احتمالن به دلیل عملیات ناموفق Split،Trim،Explode و… ایجاد می شود با یک دستور join ساده می تواند حل شود.closedp

Valid Object

به مدلی Valid گویند که ایرادهای هندسی ندارد. مدل هایی که در Rhinoceros با عنوان bad object و bad geometry شناخته می شوند برخی قوانین NURBS را رعایت نمی کنند و مشکلات ساختاری هندسی دارند. اشکال اینگونه مدل ها معمولن از وجود یک یا چند سطح خراب در میان حجم به وجود آمده است.
سطوح بد معمولن از Trim Curve ایجاد می شوند. عمل هایی که Trim Curve سطوح را تغییر می دهند مانند Join و Boolean این سطوح را ایجاد می کنند. مشکل این Trim Curve ها معمولن این است که از Tolerance قابل قبول کوچکترند.

valid

صرفه جویی در مصرف متریال

برای توخالی ساختن مدل های پرینت سه بعدی چند دلیل وجود دارد که اصلی ترین آنها صرفه جویی در حجم متریال مصرفی است.
در پرینت سه بعدی بر خلاف تکنیک های ساخت دیگر هزینه ی ساخت زیاد به میزان پیچیدگی قطعه بستگی ندارد و پارامتر اصلی در تعیین هزینه، حجم متریال مصرفی می باشد. توخالی ساختن قطعه هزینه ی چاپ را تا ۷۰% پایین می آورد.
در تکنولوژی SLS باید حداقل دو سوراخ در مدل وجود داشته باشد که متریال اضافی از آنها خارج شود در غیر اینصورت این مواد اضافی در جسم حبس می شود.

materialreduce

یکپارچه بودن مدل

گاهی مدل از تعداد زیادی Solid(حجم بسته) تشکیل شده است ، اما برای پرینت مدل نهایی باید یک Solid یکپارچه باشد.اگر هنگام انتخاب مدل، در قسمت بالای صفحه نوشته ی “one polysurface added to selection” به نمایش در نیامد اگر اجزای مدل به هم متصل باشند به راحتی با دستور Join می توان آنها را تبدیل به یک Polysurface یکپارچه کرد.

single11

single22
مدلی که برای چاپ می دهیم نباید حجم هایی داشته باشد که با هم تداخل داشته باشند اما وجود حجم هایی که درون هم باشد و بر یکدیگر محاط باشند مشکلی ندارد. از این تکنیک در ساخت قطعات متحرک زیاد استفاده می شود. محورهای متحرک معمولن از دو Solid محیط و محاط تشکیل می شوند.