Мастер 3D-печати: полное руководство по созданию STL-моделей

Купили первый 3D-принтер, напечатали тестовые файлы и бесплатные модели из сети. Теперь пора проектировать свои — нужно учить 3D-дизайн.

Полное руководство: как начать проектировать свои модели, какой софт использовать, где искать курсы, и многое другое.

Проектируйте модель в CAD-софте

CAD (Computer Aided Design) — софт для построения 3D-моделей на ПК для последующей 3D-печати. Не только для печати — игры, анимация, инженерия.

После тестовых печатей обычно качают чужие модели (наш поисковик найдёт лучшие). Но вызов — создавать самому. 3D-дизайн сложнее, чем кажется.

Есть бесплатные CAD: простые для старта и мощные со сложным обучением. Хотите курс? Мой обзор лучших онлайн-курсов по 3D-дизайну и печати (бесплатные и платные).

Бесплатные CAD

Бесплатные не значит худшие. Fusion 360 — стандарт энтузиастов 3D-печати, бесплатная лицензия для личного использования (небольшие ограничения). Но не самый лёгкий для старта.

Tinkercad

Tinkercad (ссылка на обзор) — 100% бесплатный браузерный CAD. Идеален для абсолютных новичков: drag-and-drop интерфейс, готовые примитивы (кубы, цилиндры) для сборки модели.

Простой, но мощнее, чем кажется — закроет большинство нужд. Всё сохраняется в облаке — доступ с любого устройства. Попробовать Tinkercad.

Fusion 360 Personal License

Fusion 360 (обзор) — самый известный CAD среди энтузиастов 3D-печати. Экстремально мощен, любые модели. Learning curve круче Tinkercad, но профи-уровень.

Разные тарифы, дорогой, но есть личная лицензия — бесплатно 3 года с незначительными ограничениями vs премиум.

Новичку в 3D-дизайне Fusion 360 может быть недружелюбной, но с курсами и временем — создадите куда круче модели, чем в Tinkercad.

FreeCAD

FreeCAD (обзор) — open-source параметрический CAD общего назначения. Назначение: механика, электроника, архитектура.

Лучше для геометрии: точные запчасти, технологические детали, макеты, гаджеты. Золотая середина: мощнее Tinkercad, дружелюбнее Fusion 360. Огромное комьюнити и ресурсы для обучения.

Blender

Blender (обзор) — 100% бесплатный 3D-софт, стандарт для органики в 3D-печати. Для точной техники неудобен — есть лучше (Fusion 360).

Если моделируете животных, людей, монстров — Blender топ: бесплатен, open-source, мощные фичи, живучее комьюнити.

Платные CAD-альтернативы

Платные CAD — для профи/корпораций коммерческого использования, лицензии дорогие, годовые. 99% читателям не нужны — Fusion 360 Personal License даёт невероятные результаты.

Примеры платных CAD: AutoCAD, Fusion 360 (коммерческие тарифы), SolidWorks, SketchUp Pro, Solid Edge, ZBrush и др.

Бесплатные курсы по 3D-дизайну

Много бесплатных курсов, самые полезные:

• Tinkercad Tutorial Series (Promo Ambitions).
• Fusion 360 for 3D Printing 2021 (Austen Hartley).
• Foundations of Blender: Jewelry Design in 3D (Gesa Pickbrenner).

Три бесплатных курса — Tinkercad, Fusion 360, Blender — покроют 99% нужд.

Skillshare-курсы не бесплатны, но месяц триала — можно пройти всё и отменить.

В связанной статье ещё больше бесплатных/платных курсов, плюс YouTube-туториалы по каждому CAD.

Советы по 3D-моделированию для печати

Типичные ошибки, рушащие печати — и как их избежать.

Проектируйте детали с плоским основанием

Ключ к успеху — хорошая адгезия стола. Площадь контакта модели со столом должна быть максимальной.

Сфера с округлым дном — минимальный контакт, отвал, спагетти. Сделайте дно плоским и широким — адгезия вырастет, успех почти гарантирован.

Избегайте крутых нависов (overhangs)

FDM печатает слоями снизу вверх. Углы нависа до ~45° — ок, поддержка есть. Мост (bridge) — тоже ок. Консоль (cantilever) — печать в воздухе, провал без саппортов.

Левый (навис) и центр (мост) — принтер справляется. Правый (консоль) — провал, нет опоры.

Решение: нависы ≤45° или включайте саппорты в слайсере (под любым нависом >заданного угла).

Учитывайте направление линий слоя (более прочные печати)

FDM — слои снизу вверх. Линии слоя сильны, межслойная адгезия слабее. Ориентируйте модель в слайсере так, чтобы линии слоя были параллельны нагрузке, а не перпендикулярны.

Пример: та же модель, вертикальная печать (линии по вертикали) выдерживает растяжение, горизонтальная (линии по горизонтали) — ломается при малом усилии. Всегда ориентируйте под нагрузку.

Следите за размерами для точности

Новички проектируют функциональную деталь под стыковку — получают не те размеры. В Tinkercad и любом CAD есть сетка (мм) — визуальная подсказка. Можно кликнуть модель и вбить точные длину/ширину/высоту.

Всегда мерьте штангенциркулем и вводите точные значения в CAD.

Слайсите модель слайсером

FDM = слои. Слайсер «нарезает» модель на слои снизу вверх, создаёт G-code — инструкции для принтера.

Все бесплатные слайсеры сейчас отличные, платные редко оправданы.

Лучшие бесплатные слайсеры:

Бесплатные слайсеры

Дюжина бесплатных, но две покроют всё:

Ultimaker Cura

Самый популярный слайсер: работает, интуитивен, регулярные апдейты, тонны бесплатных плагинов. Пример: плагин для ориентации модели с мин. саппортами — есть в Cura.

PrusaSlicer

Работает и с FDM, и с SLA (резиновые) — универсальнее. Нет плагинов, но есть детекция мостов и if-statements. Регулярно обновляется.

Платные слайсеры

Платный слайсер (Simplify3D) может иметь смысл для печати на заказ/бизнеса. Для остальных — бесплатные альтернативы быстрее растут.

Сохраните модель на SD-карту

Простой шаг: сохранить G-code на флешку для принтера. Cura сам предлагает сохранить на съёмный носитель и извлекает. В других слайсерах — вручную. Называйте файлы понятно.

Для ферм печати или удалённого управления — есть эффективнее способ.

OctoPrint — альтернатива

OctoPrint — веб-интерфейс для принтера: контроль и мониторинг всего из браузера. Веб-камера, температуры, отчёты, очередь печати, визуализация выравнивания стола (Bed Level Visualizer) и многое другое.

Заключение

Создание 3D-моделей для печати — процесс простой, самая сложная часть — дизайн модели.

Начинайте с Tinkercad — интуитивный, лёгкий. Пока не нужны сложные модели — не переходите на Fusion 360, обучение затянутся.

Остальной процесс элементарен. Фокусируйтесь на обучении 3D-дизайну.

Рекомендуемые товары

Мы подобрали лучшие принтеры, филаменты и апгрейды — всё проверено нами, чтобы вы не гадали.