Manual:Preparing models for 3D printing/ro

Una dintre principalele utilizări ale FreeCAD este de a produce obiecte în lumea reală. Acestea pot fi proiectate în FreeCAD și apoi materializat în diferite moduri, cum ar fi cele comunicarea altor persoane care le vor construi sau, tot mai des, trimise direct la o 3D printer sau la o CNC mill. Capitolul său vă va arăta cum să vă pregătiți modelele pentru a le trimite la aceste mașini-unelte.

Dacă ați fost prudenți în timpul modelării, cea mai mare parte a dificultăților întâmpinate la imprimarea modelului dvs. în 3D a fost deja evitată. Aceasta implică în principiu:


 * Asigurarea că obiectele dvs sunt solid. obiectele din lumea reală sunt solide ( sau cel puțin cochilii), modelul 3D trebuie să fie și solid. Am văzut în capitolele anterioare că FreeCAD vă ajută foarte mult în această privință, și că PartDesign Workbench vă va anunța dacă efectuați o operație care împiedică modelul să rămână solid. Atelierul Part Workbench conține de asemenea uin instrument [[Image:Part_CheckGeometry.png|16px]] Check Geometry care este util pentru a verifica în continuare posibilele defecte.
 * Asigurați-vă de unitățile de măsură folosite la cotele/ dimensiunile obiectului dvs. Un milimetru în desen va fi un milimetru în viața reală. Fiecare cotă/dimensiune are importanță.
 * Controlarea degradării. Nicio imprimantă 3D sau sistem de frezare CNC nu poate prelua direct fișierele FreeCAD. Multe dintre ele vor înțelege doar limbajul mașină numit G-Code. Codul G are zeci de dialecte diferite, fiecare mașină sau vânzător de mașini are de obicei propria sa variantă. Conversia modelelor dvs. în G-Code poate fi ușoară și automată, dar o puteți face și manual, cu un control total asupra ieșirii. În orice caz, o anumită pierdere a calității modelului dvs. va apărea în mod inevitabil în timpul procesului. Când printați în 3D, trebuie să vă asigurați întotdeauna că această pierdere de calitate rămâne sub exigențile dvs. minime.

Mai jos, vom presupune că sunt îndeplinite primele două criterii și că până acum puteți produce obiecte solide cu dimensiuni corecte. Vom vedea acum cum să abordăm al treilea punct.

Exportarea feliilor
Aceasta este metoda cea mai frecvent utilizată pentru tipărirea 3D. Obiectul 3D este exportat către un alt program (dispozitivul de feliere), care va genera codul G de la obiect, prin împărțirea acestuia în straturi subțiri (de aici numele), care vor reproduce mișcările pe care le va face imprimanta 3D. Deoarece multe dintre aceste imprimante sunt construite acasă, există adesea diferențe mici de la una la alta. Aceste programe oferă de obicei posibilități avansate de configurare care vă permit să adaptați ieșirea exact pentru caracteristicile imprimantei 3D.

De fapt Imprimarea 3D este, totuși, un subiect prea vast pentru acest manual. Dar vom vedea cum să exportați și să utilizați acești sliceri pentru a verifica dacă output-ul este corectă.

Conversia obiectelor în ochiuri de plase

Niciunul dintre sliceri nu va prelua, în acest moment, o geometrie solidă pe măsură ce o producem în FreeCAD. Așa că va trebui să convertim pentru început orice obiect pe care dorim să-l tipărim 3 D într-o plasă mesh, pe care se poate deschide feliatorul. Din fericire, transformarea unei rețele într-un solid nu este o operație complicată, dimpotrivă, transformarea unui solid într-o rețea, este foarte simplă. Tot ce trebuie, este să fim atenți, pentru că se va produce degradarea menționată mai sus. Trebuie să verificăm dacă degradarea rămâne în limite acceptabile.

Toate manipulările cu plase, în FreeCAD, sunt realizate de un alt atelier de lucru specific Mesh Workbench. Ace3st atelier conține, în plus față de cele mai importante instrumente care fac conversia între obeicte Part și obeicte Mesh, mai multe utilitare sunt menite să analizeze și să repare ochiurile. Deși lucrul cu ochiurile nu este în centrul FreeCAD, atunci când lucrați cu modelarea 3D, adesea trebuie să vă ocupați cu obiecte tip plasă, deoarece utilizarea lor este foarte răspândită printre alte aplicații. Acest atelier de lucru vă permite să le gestionați pe deplin în FreeCAD.


 * Să transformăm unul dintre obiectele pe care le modelam în capitolele anterioare, cum ar fi piesa lego (care poate fi descărcată de la sfârșitul capitolului precedent).
 * Deschideți fișierul FreeCAD care conține piesa Lego.
 * comutați pe atelierul Mesh Workbench
 * Selectați piesa lego
 * Selectați meniul Meshes -> Create Mesh from Shape
 * Se deschide un panou de sarcini cu mai multe opțiuni. Unii algoritmi suplimentari de plasă (Mefisto sau Netgen) pot să nu fie disponibili, în funcție de modul în care a fost compilată versiunea FreeCAD. Algoritmul standard al plaselor va fi întotdeauna prezent. Acesta oferă mai puține posibilități decât celelalte două, dar este suficient pentru obiecte mai mici decât dimensiunea maximă de imprimare a unei imprimante 3D.




 * Selectați plasa/rețeaua de discretizare Standard și lăsați valoarea deviației la valoarea implicită de 0.10. Apăsați Ok.
 * Se va crea un obiect de plasă, exact peste obiectul nostru solid. Pentru a compara cele două, puteți ascunde solidul sau să mutați unul dintre obiecte în raport cu celălalt.
 * Schimbați proprietatea View -> Display Mode o noiului obiect plasă în Flat Lines, pentru a vedea cum a apărut triangularea.
 * Dacă nu sunteți fericit și credeți că rezultatul este prea grosier, puteți repeta operația, scăzând valoarea deviației. În exemplul de mai jos, rețeaua stângă a folosit valoarea implicită de0.10, while the right one uses 0.01:



În cele mai multe cazuri, însă, valorile implicite vor da un rezultat satisfăcător.


 * Acum putem exporta plasa noastră într-un format tip medh, ca de exemplu STL, care este în prezent cel mai utilizat format în imprimarea 3D, folosind meniulFile -> Export și alegerea formatului de fișier STL.

Dacă nu dețineți o imprimantă, este de obicei foarte ușor să găsiți servicii comerciale care vă vor tipări și trimite prin poștă. Printre cele celebre sunt Shapeways și Sculpteo, dar veți găsi, de obicei, alții în orașul dvs. În toate orașele mari, veți găsi astăzi Fab labs, care sunt ateliere echipate cu o gamă de mașini de producție 3D, aproape întotdeauna au cel puțin o imprimantă 3D. Laboratoarele Fab sunt, de obicei, spații comunitare, care vor fi utilizate pentru mașinile lor, contra cost sau gratuit, în funcție de laboratorul Fab, dar vă vor învăța cum să utilizați și să promovați alte activități în jurul producției 3D.

Utilizare Slic3r
Slic3r este o aplicație care convertește obiectele STL în cod G care poate fi trimise direct la imprimante 3D. Ca și FreeCAD, acesta este gratuit, open source și rulează pe Windows, Mac OS și Linux. Configurarea corectă a lucrurilor pentru imprimarea 3D este un proces complicat, în care trebuie să aveți o bună cunoaștere a imprimantei dvs. 3D, deci nu este foarte util să generați codul G înainte de a merge la printat (codul dvs G ar putea să nu meargă pe o altă imprimantă), dar este oricum util pentru a verifica dacă fișierul nostru va fi printabil fără probleme.

Acesta este fișierul nostru exportat STL deschis în Slic3r. Prin utilizarea funcției preview tab, și deplasând cursorul din dreapta, putem vizualiza calea pe care urmează să o urmeze imprimanta 3D.



Utilizarea addon Cura
Atenție: addon Cura nu este deocamdată funcțional pentru FreeCAD 0.17!

Cura este o altă aplicație gratuită și open source pentru Windows, Mac și Linux Ultimaker. Unii utilizatori FreeCAD au creat un plugin Cura Workbench care utilizează Cura intern. Atelierul Curaeste disponibil de la depozitul FreeCAD addons. Pentru a utiliza Cura Workbench, trebuie să instalați și Cura, care nu este inclusă în atelierul de lucru.

Odată ce ați instalat atât Cura, cât și atelierul Cura, îl veți putea utiliza pentru a produce fișierul cu coduri G direct de la obiecte Part, fără a fi nevoie să le convertiți în ochiuri și fără a fi nevoie să deschideți o aplicație externă. Producerea altui fișier G-cod din caramida Lego, folosind acest Cura Workbench de data aceasta, se face după cum urmează:


 * Load the file containing our Lego brick (it can be downloaded at the end of the previous chapter)
 * Switch to the Cura Workbench
 * Setup the printer space by choosing menu 3D printing -> Create a 3D printer definition. Since we aren't going to print for real, we can leave the settings as they are. The geometry of the printing bed and available space will be shown in the 3D view.
 * Move the Lego brick to a suitable location, such as the center of the printing bed. Remember that PartDesign objects cannot be moved directly, so you need either to move its very first sketch (the first rectangle), or to move (and print) a copy, which can be made with the Part -> Create Simple Copy tool. The copy can be moved, for example with [[Image:Draft_Move.png|16px]] Draft -> Move.
 * Select the object to be printed, and select menu 3D printing -> Slice with Cura Engine.
 * In the task panel that will open, make sure the path to the Cura executable is correctly set. Since we are not going to really print, we can leave all other options as they are. Press Ok. Two files will be generated in the same directory as your FreeCAD file, an STL file and a G-code file.




 * The generated G-code can also be re-imported into FreeCAD (using the slic3r preprocessor) for checking.

Generating G-code
Warning: This section was made for FreeCAD 0.16. There have been made significant changes to the path creation. Please refer to the documentation of the Path workbench in general or the tutorial like path walk-through!

FreeCAD also offers more advanced ways to generate G-code directly. This is often much more complicated than using automatic tools as we saw above, but has the advantage to let you fully control the output. This is usually not needed when using 3D printers, but becomes very important when dealing with CNC milling, as the machines are much more complex.

G-code path generation in FreeCAD is done with the Path Workbench. It features tools that generate full machine paths and others that generate only parts of a G-code project, that can then be assembled to form a whole milling operation.

Generating CNC milling paths is another subject that is much too vast to fit in this manual, so we are going to show how to build a simple Path project, without caring much about most of the details of real CNC machining.


 * Load the file containing our lego piece, and switch to the Path Workbench.
 * Since the final piece doesn't contain anymore a rectangular top face, hide the final lego piece, and show the first cubic pad that we did, which has a rectangular top face.
 * Select the top face and press the [[Image:Path_FaceProfile.png|16px]] Face Profile button.
 * Set its Offset property to 1mm.




 * Then, let's duplicate this first loop a couple of times, so the tool will carve out the whole block. Select the FaceProfile path, and press the [[Image:Path_Array.png|16px]] Array button.
 * Set the Copies property of the array to 8, and its Offset to -2mm in the Z direction, and move the placement of the array by 2mm in the Z direction, so the cutting will start a bit above the pad, and include the height of the dots too.




 * Now we have defined a path that, when followed by the milling machine, will carve a rectangular volume out of a block of material. We now need to carve out the space between the dots, in order to reveal them. Hide the Pad, and show the final piece again, so we can select the face that lies between the dots.
 * Select the top face, and press the [[Image:Path_FacePocket.png|16px]] Face Pocket button. Set the Offset property to 1mm, and the retraction height to 20mm. That is the height to where the cutter will travel when switching from one loop to another. Otherwise, the cutter might cut right through one of our dots:




 * Once again, make an array. Select the FacePocket object, and press the [[Image:Path_Array.png|16px]] Array button. Set the Copies number to 1 and the offset to -2mm in the Z direction. Move the placement of the array by 2mm in the Z direction. Our two operations are now done:




 * Now all that is left to do is to join these two operations into one. This can be done with a Path Compound or a Path Project. Since we will need nothing more and will be ready to export already, we will use the project. Press the [[Image:Path_Project.png|16px]] Project button.
 * Set the Use Placements property of the project is to True, because we changed the placement of the arrays, and we want that to be taken into account in the project.
 * In the tree view, drag and drop the two arrays into the project. You can reorder the arrays inside the project if needed, by double-clicking it.
 * The project can now be exported to G-code, by selecting it, choosing menu File -> Export, selecting the G-code format, and in the pop-up dialog that will open, selecting a post-processing script according to your machine.

There are many applications available to simulate the real cutting, one of them that is also multi-platform and open source, like FreeCAD, is Camotics.

Downloads


 * The STL file generated in this exercise: https://github.com/yorikvanhavre/FreeCAD-manual/blob/master/files/lego.stl
 * The file generated during this exercise: https://github.com/yorikvanhavre/FreeCAD-manual/blob/master/files/path.FCStd
 * The G-code file generated in this exercise: https://github.com/yorikvanhavre/FreeCAD-manual/blob/master/files/lego.gcode

Read more


 * The Mesh Workbench
 * The STL file format
 * Slic3r
 * Cura
 * The Cura Workbench
 * The Path Workbench
 * Camotics