Как напечатать честные игральные кости в 3D?

По мере того как 3D-принтеры становятся все более и более надежными, их отпечатки становятся все лучше и лучше. Но у принтеров FDM тоже есть свои проблемы: вы печатаете крошечные овалы, которые сливаются по краям, а заполнение иногда делает это неудобным. Итак, как сделать 3D-печатную матрицу справедливой (например, не слишком отдавать предпочтение одной стороне)?

, 👍19

Обсуждение

В своем стремлении к "честным кубикам" учитывайте, что коммерчески производимые кубики не все "честные". Только "точные" кости действительно можно считать "честными". У меня есть D20, который является почти идеальной сферой из-за плохого производства, из-за того, что он перевернулся., @BunnyKnitter

Поскольку дно и верх всегда сильно отличаются от сторон, когда я печатаю, я бы сделал "рулон"-кубик, скажем, 6-стороннюю трубку (например, диаметр шестиугольника 20 мм, длина 40+мм). Это была бы самая честная игра в кости, которую я мог бы напечатать., @Valmond

См. Также Будут Ли 3D-Печатные Кости Справедливыми?, @Greenonline


2 ответа


Лучший ответ:

22

Это станет ответом на 3 шага, так как 3D-печать использует 3 различных шага: Дизайн, нарезка и выбор материала, прежде чем я разработаю альтернативные способы для некоторых честных кубиков. Тем не менее, мы начинаем с материала, так как нам нужно знать о нем в первую очередь. В этом случае это влияет на все-от дизайна до нарезки и печати.

Вариант А: Напечатанный идеально(?)

Шаг 1: Знайте свой материал

Давайте посмотрим правде в глаза: большинство материалов, используемых при моделировании плавленого осаждения (FDM), сталкиваются с неоднородным сжатием между плоскостью XY и осью Z. Но если вы знаете эти специфические свойства для комбинации принтер/нить накала/температура, вы можете компенсировать это. Знайте свой материал - он вам понадобится для нарезки. Выполните тестовую печать куба размером 10х10х10 мм и измерьте - смещение 10 мм на каждой оси-это то, что вам нужно компенсировать с помощью среза.

Шаг 2: Проектируйте справедливо

Платоновы тела

При разработке вашего STL старайтесь создавать как можно более справедливыйдизайн. Либо сделайте отступы в цифрах как можно меньше, сохраняя при этом читабельность, либо, если у вас 2-цветной принтер, заполните цифры материалом той же плотности, но другого цвета.

Еще одна вещь, которую следует учитывать: сделайте отступы на одной и той же площади поверхности на каждой грани тела. Таким образом, вы удаляете одинаковый объем и, следовательно, одинаковый вес с каждого лица, что делает его несколько справедливым в дизайне, так как центр масс сейчас должен находиться в основном в центре тела.

Призма-"игральные кости"

Цилиндрическая (или, скорее, призматическая) конструкция, которая прокатывается по ее "цилиндрическим" поверхностям, может быть наиболее простой в справедливом проектировании и достаточно простой в нарезке, без необходимости прибегать к специальным методам нарезки и множеству различных компенсаций, чтобы иметь в виду, или необходимости собирать объект после печати. Он может быть выполнен с конусообразной/элипсоидной формой на обоих концах или без нее. Или он может быть выполнен в виде дрейдла, имеющего только один конический/элипсоидный наконечник для удобства печати, возможно, даже "стержень" будет напечатан как другой объект, а затем собран после печати.

Шаг 3: Нарезка

Итак, есть довольно справедливый дизайн... но какие настройки использовать при его печати?!

Заполнение сделает его шатким, поэтому есть 2 варианта: сплошное (заполнение на 100%) и полностью полое (заполнение на 0%). Твердое тело легче печатать и тяжелее. Пустотелость экономит (в зависимости от сторон поверхности) 95% или более материала в отличие от твердого, но может стать жертвой провисания плоских поверхностей или толщины стенок, которая не совпадает с толщиной плоской поверхности.

Теперь, после того как мы выбрали параметры заполнения, нам нужно выбрать некоторые другие вещи. Мы хотим печатать довольно деликатные материалы, поэтому нам следует использовать меньшую высоту слоя, чем обычно (например, 0,05 мм), а лучше меньшую насадку - 0,2 мм или даже меньше, если таковая имеется. Это снова означает калибровку комбинации принтер/материал для этих двух параметров (XY / Z уменьшение).

После калибровки, наконец, распечатайте! Кости должны быть довольно хороши по справедливости, но они все еще не совсем справедливы...

Дополнительный шаг: Постобработка

Вы можете провести тест на смещение, поместив его на слой соленой воды под водопроводной водой... если вам удалось сделать его достаточно прочным, чтобы уменьшить количество воздуха внутри него, чтобы он просел между этими слоями. Таким образом, вы можете слегка отшлифовать более тяжелую сторону, пока она не станет беспристрастной.

Если вам удастся напечатать что-то чистое и полое, вы можете рассмотреть возможность заполнения полости какой-либо смолой (например, эпоксидной смолой), чтобы придать объектам немного веса. Однако это само по себе имеет некоторые предостережения: вам придется оставить заполняющее отверстие, и вам придется равномерно покрыть внутреннюю часть или наполнить ее несколько раз, чтобы обеспечить полное заполнение, так как большинство смол сжимаются при отверждении. Кроме того, большинство смол нагреваются при отверждении, хотя обычно не до такой степени, до какой они плавят FDM. Когда вы работаете со смолой, надевайте перчатки, так как она агрессивна к коже!

но! 3D printink может сделать больше!

Вариант В: Совершенство печати

FDM-это материал для домашнего принтера, но, возможно, у вас есть доступ к чему-то более... промышленному. Они по-своему хитры, и вам лучше знать, что вы с ними делаете.

SLS (твердотельное лазерное спекание) Вам просто нужно знать свои коэффициенты сжатия материала в этом случае... и нет, вам не нужно думать о заполнении, таким образом вы можете создавать только твердые, заполненные на 100% объекты. Но у вас также практически не будет воздуха в вашем отпечатке. Однако наличие SLS дома встречается редко. Однако это, скорее всего, то, что вы получаете, когда заказываете распечатанное... но помните: порошок SLS очень гигроскопичен и его необходимо запечатать. Кроме того, со временем он становится желтоватым, если начинает белеть. Использование повторно использованного порошка также в значительной степени ухудшает качество печати. И никогда не заглядывайте в работающую машину.

DLMS (Прямая лазерная плавка металла) - довольно новый и в значительной степени металлический вариант SLS. Если вы сделаете свои кости таким образом и получите их почти неотличимыми от литого металла. Немного отполируйте поверхности, не вдыхайте запах порошка и не смотрите в лазер.

Проектор DLP/SLA для (прямого света переработка/стерео литография) печати, что из-отверждения смолы на самом деле довольно близко к СЛС, но она имеет некоторое сходство с ЧРК по частям... большое преимущество: вы можете сделать очень нежные детали, а в слое высот вам очень тонкие - и у вас есть огромное количество цветов на выбор. Но вы должны иметь в виду, что вы, возможно, захотите либо сделать кости сплошными, либо спроектировать их с отверстиями в каждой из сторон или углов, чтобы позволить вытекать излишкам смолы. Вы получаете идеальные поверхности и можете использовать смолу довольно долгов зависимости от принтера иместа хранения, но помните: SLA-вонючая штука, никогда не заглядывайте в печатную машину, и смолы очень агрессивны для кожи, поэтому используйте перчатки при работе с печатью и печатью до тех пор, пока они не будут должным образом очищены.

Вариант C: Утерянный отпечаток

Но подождите, а что, если вы на самом деле не печатаете кубики, а просто печатаете положительный результат кубиков, а затем делаете из него отрицательный слепок?

Да, это можно сделать. Вы знаете, что такое литье из потерянного воска? Вот и ты. Вот ваш шаг за шагом:

  • Распечатайте свои кости.
    • возможно, даже сложите позитив вместе из нескольких лиц, напечатанных в одной и той же ориентации, для максимального равенства в печати.
  • Добавьте к печати вход для литья и выход для воздуха.
  • отлейте позитив либо в глиняный материал, либо в гипс. Дайте ему высохнуть/застыть.
  • Сожгите/расплавьте позитив, вы получите горячую и пустую отрицательную форму.
  • отлитый из жидкого металла или смолы
  • сломайте форму, удалите отверстия, немного отполируйте и... вуаля!

Если вы хорошо разбираетесь в литье из зеленого песка, вы можете использовать его вместо литья из потерянного воска - и повторно использовать положительный результат для второго литья. Или, если вы хороши, вы можете сделать двухкомпонентные формы, которые можно использовать повторно.

Вариант 3b: формуйте его!

Если мы можем распечатать положительный результат и сделать из него форму, мы могли бы также распечатать форму напрямую. Тогда мы можем просто отлить "холодные" материалы, но если у вас есть что-то, что можно отлить таким образом (немного смолы или воска), вы можете сделать либо кубики, либо литники для литья потерянного воска таким образом. Однако проектирование здесь будет отличаться на последних шагах: после создания нужного объекта используйте его в качестве "инструмента" для вырезания из более или менее квадратного блока, который его окружает. вырежьте вход/выход для материала и воздуха из блока. Затем нарежьте по своему вкусу, если вам нужна многоразовая многосоставная форма. Возможно, вам захочется добавить ров, чтобы добавить проволоку или резинку вокруг отпечатка, чтобы форма держалась вместе во время литья.

Или мы переходим к промышленному производству с этой моделью, берем ЧПУ, делаем половинки пресс-формы таким образом и отказываемся от печати кубиков...

tl;dr:

Знайте свой принтер, знайте свой материал, разрабатывайте дизайн в соответствии с требованиями вашего принтера, проектируйте честно, возможно, избегайте печати реальных кубиков, но распечатайте положительный результат для формования и литья или распечатайте форму.


,

+1 для варианта С. Вы также можете довольно легко распечатать литейную форму., @tbm0115


4

Честно говоря, я бы не стал.

Вы можете найти шаблоны кубиков в таких местах, как thingiverse, но, учитывая мой (по общему признанию ограниченный) опыт работы с доступными 3D-принтерами, я бы очень скептически отнесся к тому, что допуски машины соответствуют требованиям для создания справедливой матрицы.

Смотрите это обсуждение на сайте 3д-печати, особенно эти два ответа.

Если вы действительно связаны и полны решимости сделать это (у всех нас есть свои маленькие вызывающие проекты страсти!) Я бы посоветовал попытаться найти шаблон, который, как утверждают авторы, был протестирован с помощью хи-квадрат, а затем выяснить, какое (тип) устройство они использовали. Если вы можете повторить это, сделайте это... а затем проведите тест хи-квадрат самостоятельно. До смешного легко что-то неправильно настроить или что-то забыть (например, возможные последствия внутренней ориентации).

,

Это не лучший ответ, потому что даже если вы используете идеальную модель, то же оборудование и ту же нить накала, что и кто-то другой, кто это сделал, наши результаты будут отличаться в зависимости от: вашей индивидуальной катушки филамента, настроек шагового режима и того, насколько идеально откалибрована машина, ваше сопло, в зависимости от вашей рабочей среды (температура, влажность и т. Д.). Существует слишком много переменных. Даже два отпечатка с одной и той же машины могут привести к одному идеальному и одному несовершенному отпечатку., @Jesse Williams