הנחיות כלליות לעיצוב עבור הדפסה תלת מימדית

הפרק השישי במדריך השלם להדפסה תלת מימדית מיועד עבור מי שמתעניין בהדפסת מודל תלת מימדי.

פרק זה יסביר את עקרונות היסוד שיש להתחשב בהם בעת מידול הקובץ עבור ההדפסה.

הקדמה

אף על פי שלכל טכנולוגיית הדפסה קיימות מגבלות ותנאים יחודיים בעיצוב המודל הממוחשב, ישנם עקרונות מסוימים התקפים בכל טכנולוגיות ההדפסה. 

פרק זה יתייחס למושגי יסוד שהכרחי להבין בטרם עיצוב מודל המיועד להדפסה.

כאשר מעצבים מודל תלת מימדי המיועד להדפסה, יש לזכור שהמודל הממוחשב יהפך למודל פיזי. 

בסביבה הדיגיטאלית לא מתקיימים חוקים פיזיקאליים והיא מאפשרת יצירה של כל דבר כמעט, אבל, חוקי הפיזיקה יכולו על המודל הפיזי ולכן: לא כל דבר שעוצב בתוכנה ממוחשבת יהיה ניתן להדפסה.

היכרות עם מושגי יסוד והגבלות

WATERTIGHTNESS

מודל בר הדפסה חייב להיות סגור. 

ניתן לדמות מודל סגור לבלונים בצורות שונות הלוכדים בתוכם אוויר. 

מודל המכיל חור מסוג מסוים איננו ניתן להדפסה. באנגלית התיאור למודל סגור הוא WATERTIGHT, בדומה לבלון הלוכד אוויר מבלי שיוכל לצאת, כך התיאור "אטום למים" כוונתו למוצר שמים אינם יכולים לחדור אותו ומכאן שהוא סגור, חסר חורים או מרווחים בין משטחים. קיים מגוון רחב של תוכנות בהן ניתן לוודא שהמודל הוא ללא חורים בטרם השליחה להדפסה.

למאמר על הסיבות להיווצרות חורים ואופן סגירתם לחצו כאן.

עובי דופן

תוכנות ה CAD מאפשרות ייצור של אלמנטים תלת מימדיים גם אם התקיימותם במציאות איננה אפשרית. 

אחת הדוגמאות לאלמנטים מסוג זה היא כל סוגי המשטחים. משטח הוא מערכת נקודות בעלות אורך ורוחב אך ללא עובי. או במילים אחרות ניתן לדמיין משטח כשמיכת בד שפרוסה על מסילות שונות ומייצרת צורות מגוונות אך העובי שלה הוא 0. 

אף על פי שמשטחים יכולים להראות תלת ממדיים למדי על מסך המחשב, הם אינם ניתנים לייצור במציאות היות ואין להם עובי.

לכן יש לייצר למשטחים את עובי הדופן הרצוי.

ניתן לייצר את עובי הדופן בעזרת שתי שיטות.

האחת היא סגירה של המשטח. לדוגמא כאשר קיים משטח קעור, ניתן לסגור את החלק הפתוח בעזרת משטח נוסף וכך לייצר מודל שהוא WATERTIGHT היות והוא לוכד בתוכו חלל.

שיטה זו גורמת לשימוש ביותר חומר, כאשר זאת איננה הצורה הדרושה, יש להשתמש בשיטה האחרת.

השיטה השניה היא יצירת עובי דופן בעזרת פעולת אופסט (הסט). אופסט הוא הזזה של כל הנקודות המרכיבות את המודל, מרחק אחיד בכיוון מסויים.

לאחר ביצוע פעולת האופסט יש לחבר בין שני החלקים שנוצרו ולסגור את החור שבינהם.

בנוסף היות ומדפסות התלת ממד מאפשרות ייצור במגוון חומרים וטכנולוגיות, לכל חומר הגבלות עובי דופן שונות. 

ישנן טכנולוגיות בהן הדפסת מודל דק מידי תגרום לעיוותים במודל, ובטכנולוגיות אחרות יצירה של מודל דק מידי יכולה לגרום לשבירה של המודל.

לכן יש לבדוק את מגבלות הטכנולוגיה בה משתמשים.

בנוסף ישנה השפעה גדולה לגאומטריית המודל. 

שני מודלים המיוצרים בעובי דופן זהה בטכנולוגיה זהה, אך בעלי גאומטריות שונות, יגיבו בצורה שונה לעיוותים ודרגת שבירות.

לדוגמא: בדרך כלל משטחים גדולים ודקי דופן יהיו חשופים ליותר סיכויים להתעוות.