» 3DPE » meshmixer: دانلود + آموزش نرم افزار مش میکسر برای پرینت سه بعدی

meshmixer: دانلود + آموزش نرم افزار مش میکسر برای پرینت سه بعدی

معمولاً، پیش از چاپ سه بعدی یک قطعه، طراحان و مهندسان اغلب به تطبیق، بهینه سازی و نهایی کردن مدل سه بعدی نیاز پیدا می کنند. Meshmixer ساخت شرکت Autodesk یک نرم افزار پیشرفته اوپن سورس است که برای کار با مِش های مثلثی توسعه یافته، یا آنطور که سازندگان آن می گویند، یک «چاقوی سوئیسی» است که برای ویرایش فایل های STL و مش های سه بعدی استفاده می شود.

با Meshmixer، نه تنها بهینه سازی یک مش مثلثی امکان پذیر می شود، بلکه می توان کل بخش ها را دوباره ساخت، مدل را سَبُک سازی کرد یا ویژگی های مفیدی را به آن افزود  و می دانید بهترین بخش قضیه کجاست؟ دانلود Meshmixer کاملاً رایگان است.

این مقاله بطور جامع تمامی گزینه های کاربردی نرم افزار «مش میکسر» را برای کاربران مبتدی تا پیشرفته ارائه می دهد تا قادر شوید بهترین نتیجه را از فرآیند پرینت سه بعدی بدست بیاورید.

راهنمای بهینه سازی و رفع خرابی فایل مدل سه بعدی قبل از پرینت سه بعدی با نرم افزار مش میکسر:

  • وارد سازی و خارج سازی (Import – Export) نرم افزار Mesh Mixer:

پیشنهاد میکنیم ابتدا نرم‌افزار meshmixer را دانلود کنید.

autodesk-meshmixer-windows.zip

autodesk-meshmixer-mac.zip

پس از نصب (فقط سیستمهای ۶۴ بیتی)، براحتی مدل سه بعدی را در نرم‌افزار لود کنید: هنگام بارگذاری نرم‌افزار روی import کلیک کنید. (بهتر است فرمت فایلی را انتخاب کنید که بتواند طراحی را به طور کامل توصیف کند و در عین حال با برنامه های مورد نظر سازگار باشد و نیاز به تبدیل فایل را به حداقل برساند). مهمترین فرمتهای مرتبط با مدلسازی و چاپ سه بعدی عبارتند از:

  • STL (STereoLithography) فرمتی است که در اصل برای چاپ سه بعدی استریولیتوگرافی توسعه یافته و رایج ترین فرمت پذیرفته شده در چاپ سه بعدی به شمار می رود. این فرمت فقط داده های هندسی را ذخیره می کند و اندازۀ فایل فشرده ای دارد.
  • OBJ که برای اولین بار توسط Wavefront ایجاد شد، فرمتی ساده است که اطلاعات مربوط به رأس را برای نمایش مش سه بعدی ذخیره می کند. این فرمت، به غیر از موقعیت رئوس، سطح نرمال به علاوۀ یک مختصات UV را ذخیره می کند که می تواند به شکل بافت خارجی نقش ببندد.
  • PLY (Polygon) فرمت گسترده تری است که در دانشگاه استنفورد به منظور ذخیره سازی داده های اسکن سه بعدی توسعه یافته است. یکی از مزایای آن امکان اختصاص ویژگی هایی مانند داده های بافتی جداگانه برای دو طرف مدل است.
  • AMF (Additive Manufacturing Format) جایگزینی برای STL در چاپ سه بعدی محسوب می شود. از آنجا که این فرمت مبتنی بر XML است، داده های اضافی مانند جهت گیری، مقیاس، الگوبرداری از چندین جسم، لبه های غیرمسطح و متریال درجه بندی شده را ذخیره می کند.
  • ۳MF (3D Manufacturing Format) مشابه AMF است اما کمتر متعارف است چون توسط ائتلافی از چند شرکت ایجاد شده است. این فرمت که در اصل توسط مایکروسافت توسعه یافته، فرمت سه بعدی اصلی ویندوز است.
  • OFF (Object File Format) یک فرمت ساده، قابل برنامه ریزی دستی و مبتنی بر متن است که به غیر از هندسه، داده های رنگی را نیز در هر رأس ذخیره می کند.
  • Collada (COLLaborative Design Activity) فرمتی چندکاره است که برای دارایی های دیجیتال مناسب است و توسط شرکت سونی توسعه یافته است. این فرمت که اکنون به طور گسترده پشتیبانی می شود، به افراد اجازه می دهد که داده های رندر شده مانند انیمیشن ها، سطوح جزئیات، سایه سازها و همچنین نقشه های دیفیوز، نرمال و بازتاب دهنده را ذخیره کند.
  • VRML (Virtual Reality Markup Language) مشابه Collada است اما قابل اسکریپت است و با مرورگرهای وب سازگاری دارد.
  • Smesh فرمتی ساده است که هندسۀ سه بعدی را هم در قالب مثلث ها و هم چندضلعی های پیچیده توصیف می کند.
3d print file
جدول مقایسه فرمتهای چاپ سه بعدی: مسلما بهترین و جدیدترین فرمت ۳DPrint با پسوند AMF است ولی حجم دخیره سازی بالاتری نیاز دارد.

مش میکسر، از فرمتهای .STL, .OBJ, .PLY, .AMF , .3MF, .OFF , .MIX پشتیبانی میکند. امکان درگ و دراپ برای وارد کردن فایل به نرم‌افزار نیز وجود دارد؛ در هنگام درگ امکان اضافه کردن مدل در یک پنجره جدید یا به عنوان ضمیمه پنجره فعلی وجود دارد.

پرینتر سه بعدی

تنظیم پرینتر سه بعدی در نرم افزار

چاپ سه بعدی
  • تنظیم ابعاد پرینت سه بعدی (Print Space) در نرم افزار مش میکسر:

هنگام استفاده از نرم‌افزار مش میکسر، امکان انتخاب مدل پرینتر سه بعدی از لیست یا تنظیم خصوصیات آن به صورت دستی، وجود دارد. هر زمان که بخواهید با رفتن به گزینه view و Show Printer Bed قادرید، نمایش بستر پرینت را روشن یا خاموش کنید.

اگر دارای یک پرینتر سه بعدی بوده و میخواهید مدل را برای چاپ آماده کنید در سمت پایین چپ نرم‌افزار روی آیکون چاپگر کلیک کنید.

print و سپس Printer Properties را انتخاب و گزینه setting را کلیک کنید. حالا به تب printers بروید و Add New Printer کنید. اکنون دوباره به Printer Properties برمیگردید.

یک نام برای پرینتر انتخاب کنید و Process of printing را انتخاب کنید. در قسمت Print parameters فضای چاپ را به دلخواه bottom center یا bottom corner انتخاب کنید. قسمت Thickness Threshold معمولاً روی ۱ تنظیم میشود. بقیه موارد بستگی به ابعاد چاپگر سه بعدی شما متفاوت بوده و باید خودتان وارد کنید. در آخر روی add کلیک کرده تا پرینتر اضافه شود.

مش میکسر

نکته:‌ برای تغییر print area در نرم‌افزار می‌توانید بر آیکون پیکان گوشه راست بالا کلیک کنید.

  • حرکت دهی محورها (Basic Movements) مش میکسر:

pan: برای این حرکت، دکمه وسط موس را نگه دارید.

Orbit: برای حرکت حول مرکز محورهای مختصات، دکمه راست موس یا دکمه چپ موس + alt یا دکمه وسط موس + shift را فشار دهید.

Zoom: برای بزرگنمایی، دکمه وسط موس را بچرخانید یا دکمه راست موس + alt کیبورد را فشار دهید.

پرینت سه بعدی

اگر با این حرکات، از محل مدل خیلی دور شدید (پیش نمایش مدل را گم کردید)، کافیست گزینه view و سپس current view را بزنید. اگر با بزرگنمایی توسط موس محدود هستید، دکمه space bar کیبورد را نگه دارید تا به تمامی ابزارهای دوربین دسترسی پیدا کنید یا استایل نمایش مدل را تغییر دهید. با این گزینه ها به نرم‌افزار مش میکسر امکان نرمتر کردن (smoothen) سطح شی یا نمایش تمامی زوایا را میدهید.

meshmixer
  • مقیاس دهی و تغییرشکل مدل سه بعدی (Translation and Scaling):

در نوار ابزار سمت چپ، گزینه Edit و بعد Transform را انتخاب کنید. این بخش اطلاعات پایه مکان دهی، چرخش یا حرکت را تعیین میکنید.

مکان دهی دستی (Manual placement):

در نرم‌افزار به راحتی میتوانید بین دو نقطه ارجاعی switch کنید. آیتم World Frame برای تعریف مرکز مختصات در پلیت پرینت سه بعدی به کار می رود؛ پس هر تغییر شکل (transform) و چرخش (rotate) بستگی مستقیمی به مرکز دارد. Local Frame برای تعیین مرکز مختصات با توجه به محل قرارگیری مدل سه بعدی می‌باشد. همچنین امکان مقیاس دهی (scale) در محورهای X، Y، Z فراهم است.

بین این دو نوع فریم به راحتی با زدن گزینه Transform در منو،‌ سوییچ کنید. بخشهای دیگر را به شما میسپاریم تا عملاً با آن درگیر شوید و کاربرد هر کدام را درک کنید.

  1. در قسمت Transform بخش انتهایی گزینه Enable Snapping را فعال کنید. با Snap Step قادر هستید به دقت، مکان قراگیری مدل را تعیین کنید.

  2. با کلیک روی arrow ها میتوانید مدل را به جهات مختلف منتقل کنید.

  3. فلش های دایره‌ای برای چرخش مدل به کار میرود.

  4. برای Scale دادن به مدل، روی مکعب سفید در گوشه، کلیک و درگ کنید. برای دراز کردن مدل به یک جهت، روی مربع کوچک انتهای آیکون پیکان مدل کلیک و درگ کنید.

  5. برای shift مدل نسبت به یک سطح، روی مثلثها کلیک و درگ نمایید.

مکان دهی خودکار (Automatic placement):

مدل دلخواه را انتخاب و با استفاده از ابزار Align نقطه شروع (Base Point) را تعیین کنید. عدد مقصد (Destination) با توجه محور مختصات وارد شود.

نکته:حرکت flip (وارونگیحرکت سریع) مدل با کلیک روی پیکان های آبی امکانپذیر است.

  • ساختن یک سطح صاف در نرم افزار مش میکسر

ابزار Plane Cut به سرعت سازنده یک لایه مسطح و ثابت پرینت سه بعدی است. در اینجا هم‌سطح با توجه به آیتمهای local و word frame تعیین میشود.

  • مش بندی دوباره (Remeshing) در نرم افزار meshmixer

پیش از اصلاح یک قطعه، مطمئن شوید که مثلث بندی آن را بهینه کنید. ما در مثال خودمان مدلی از تندیس ونوسِ میلو را انتخاب کردیم که توزیع مثلث ها در آن یکدست نیست و چند مثلث شکافته و فروریخته هم دارد. در Meshmixer با استفاده از دستور Remesh می توانید پاره بندی یکنواختی ایجاد کنید.

مش میکسر

روی آیکون Select در منو کلیک کنید و بخشی را که به مش بندی مجدد نیاز دارد انتخاب نمایید، یا از Ctrl + A برای انتخاب کل مدل استفاده کنید. در منوی Popup، روی Edit کلیک کنید و سپس Remesh را بزنید یا به سادگی دکمۀ R را فشار دهید. Remesh چندین حالت مختلف دارد:

  • Target Edge Length اندازۀ یکسان مثلث ها را در سراسر مش تضمین می کند و قطعه را برای فرم دهی بهینه می سازد. این امر از نظر محاسباتی سنگین است، بنابراین اندازۀ معقولی را نسبت به مدل تعیین کنید.
  • Relative Density همان کار را انجام می دهد اما تراکم مثلث را در نظر می گیرد.
  • Adaptive Density در مناطقی که جزئیات بیشتری دارند مثلث متراکم تری ایجاد می کند و اندازۀ فایل را بهینه می سازد. این امر زمانی مفید است که مدل کامل باشد و بتوان آن را برای چاپ سه بعدی ذخیره کرد.
  • Linear Subdivision به سادگی با تقسیم مثلث های موجود، مثلث های بیشتری ایجاد می کند و هندسۀ اصلی حفظ می شود.

توجه داشته باشید که تنظیم Regularity مثلثهای متساوی الاضلاع بیشتری ایجاد می کند اما جزئیات بیشتری قربانی می شوند. تنظیم Transition یک انتقال تدریجی از مش اصلی به بخش های remesh شده ایجاد می کند. اگر گزینۀ Preserve Group Boundaries تیک خورده باشد، نرم افزار گروه های مثلثی خاص مانند چشمهای کاملاً گرد را حفظ می کند. تیک زدن گزینۀ Preserve Sharp Edges از صاف شدن گوشه های تیز جلوگیری می کند. زیر بخش Boundary، اغلب گزینۀ Free Boundary ترجیح داده می شود، زیرا دقت را قربانی کیفیت مش میکند.

  • جداسازی بخش ها

Meshmixer راه های مختلفی را برای جداسازی یک بخش از مش ارائه می دهد. در ساده ترین روش ابتدا باید بخشی را که قرار است جدا شود انتخاب کنید، سپس از بخش Edit گزینۀ Extract را بزنید یا از میان‌بر Shift+D استفاده کنید. برنامه یک پوستۀ جدید با فاصلۀ افست اختیاری ایجاد می کند. انتخاب Normal direction برای افست، قطعۀ شما را بزرگ یا کوچک می کند. سپس، از منوی اصلی به Edit بروید و گزینۀ Separate Shells را انتخاب کنید تا هر قسمت به صورت جداگانه دخیره و نامگذاری شود، در عین حال بخش های به درد نخور را حذف کنید.

meshmixer

روش دیگر از مسیر Edit و سپس Plane Cut انجام می شود. با این کار ابزاری ظاهر می شود که امکان جهت دهی به صفحۀ برش را فراهم می کند. فلش آبی برای تعیین جهت برش استفاده می شود.

mesh mixer

برای جلوگیری از این که بخشی به صورت ناخواسته بریده شود، می توان پیش از برش انتخاب را انجام داد. وقتی انتخاب شما فعال شد، به جای این که به منوی اصلی بروید، از پنجرۀ Popup روی Edit بزنید و سپس Plane Cut را انتخاب کنید.

  • ایجاد یک مجموعۀ سفارشی

Meshmixer در اصل برای تبادل و ترکیب قطعات مختلف سه بعدی ساخته شده است. با باز کردن برنامه، اولین آیکون Meshmix مجموعه ای از قطعات را باز می کند. زیر منوی کشویی بخشی به نام My Part وجود دارد. این گزینه به کاربران اجازه می دهد که یک مجموعۀ سه بعدی سفارشی ایجاد کنند.

mesh mixer

برای افزودن یک قطعه، آن را در مرورگر قطعات انتخاب کنید (برای تغییر وضعیت آن از Ctrl + Shift + O استفاده کنید)، سپس همه را با Ctrl + A انتخاب کنید. حالا در بخش Select در منوی اصلی، به Convert to و سپس Solid Part بروید. پس از فشار دادن دکمۀ Accept قطعه در قسمت My Part قابل مشاهده خواهد بود.

  • مبانی پیکره تراشی

Meshmixer در بخش Sculpt چندین قلم مو ارائه می دهد که می توانند مستقیماً روی مش اعمال شوند. قلم موهای حجمی زیر تمام عملکردهای مورد نیاز برای کارهای پیکره تراشی سه بعدی را ارائه می دهند:

  • Drag یک ناحیه را در فضای سه بعدی حرکت می دهد
  • Draw رئوس را در امتداد قلم مو جابجا می کند، انگار که روی سطح ترسیم می کند.
  • Flatten رئوس را به سمت میانگین نرمال آن ناحیه حرکت می دهد.
  • Inflate رئوس را در امتداد نرمال آنها حرکت می دهد.

مش میکسر

نگه داشتن Ctrl در حین پیکره تراشی عملکرد قلم مو را معکوس می کند، یعنی به جای متورم کردن یا Inflating فرایند Deflating و به جای کشیدن فرایند تو رفتگی اجرا می شود. اندازۀ قلم مو را با کلیدهای میان بر کروشه و پرانتز تغییر دهید یا به وسیلۀ فلش های چپ و راست آخرین قلم موهای استفاده شده را به کار بگیرید. قلم موی ثانویۀ پیشنهادی RobustSmooth است که با نگه داشتن Shift فعال می شود. به این ترتیب، پیکرتراش می تواند به سرعت بین قلم موهای دستکاری و صاف کننده جابجا شود تا حجم کلی را مشخص کند.

برای افزودن جزئیات، قلم موی Draw با الگوی Spiky falloff به خوبی جوابگو است. این گزینه همراه با قلم موی Pinch باعث ایجاد خطوط بسیار تیز می شود. قلم موهای سطوح برای افزودن جزئیات نیز عالی هستند. استفاده از استنسیل های سفارشی امکان ایجاد سریع بافت های پیچیده را فراهم می کند. حواستان باشد که Refinment را فعال کنید (کلید فوری R) یا از Refine Brush در بخش Volume برای افزودن مثلث به منظور جزئیات بیشتر استفاده کنید.

تیک زدن Symmetry یا بررسی تقارن (دکمه فوری Shift + S) فرایند پیکره تراشی را به صورت متقارن روی صفحه اعمال می کند. وقتی این گزینه را تیک زدید، روی آیکون جعبه ابزار کلیک کنید تا صفحۀ متقارن را به صورت دستی تنظیم کنید.

  • قابلیت تعمیر خودکار و اصلاح حفره ها (Auto-Repair – Patch Holes):

تعمیر مِش (تعمیر STL)

Meshmixer چندین روش پیشرفته برای ترمیم سوراخ های مش ارائه می دهد. گاهی اوقات ایجاد یک سوراخ برای بریدن یک ناحیۀ نامتناسب لازم است. در این صورت، وارد حالت Select شوید و از آیکون کمند (lasso) برای انتخاب ناحیه ای که باید حذف شود استفاده کنید. حالا دکمۀ Delete را بزنید یا به Edit بروید و Discard را فشار دهید تا سطوح انتخاب شده حذف شود. به Analysis و سپس Inspector بروید تا سوراخ شناسایی شود. از میان گزینه های موجود در منوی کشویی، Minimal Fill کمترین مقدار مثلث لازم برای بستن سوراخ را ارائه می دهد. Flat Fill وصله ای تا حد امکان صاف ایجاد می کند و Smooth Fill آن را با انحنای ناحیۀ پیرامونی مطابقت می دهد. Auto Repair All معمولاً تمام سوراخ ها و همچنین مثلث های متقاطع و شناور را ترمیم می کند.

meshmixer

یک روش جایگزین این است که ناحیۀ مورد نظر برای حذف را انتخاب کنید و سپس از منوی Edit گزینۀ Erase را بزنید و سپس Fill (F) را انتخاب کنید. تنظیم Type اگر روی Smooth MVC باشد، منجر به پر شدن مداوم و مناسب می شود. مسیر Edit به Replace یا Edit به Fill روش های دیگری هستند که همۀ حفره ها را پر می کنند. استفاده از قلم موی پیکره تراشی RobuSmooth ناحیۀ ترمیم شده را به طور کامل با مدل ترکیب می کند.

حالت تعمیر خودکار فایل سه بعدی: قبل از اینکه مدل خود را پرینت سه بعدی بگیرید باید مطمئن شوید که بریدگی یا فرورفتگی های ناخواسته روی آن وجود ندارد. روی Analysis و سپس Inspector کلیک کنید. پس از پردازش، رنگهای متفاوت اشاره ای به شکافها و حفره ها روی مدل است؛ حتی شدت یا سختی حفره ها نیز با توجه به طیف رنگ مشخص میشود.

رنگ آبی نشانگر خطای جزیی با اصلاح آسان است.

رنگ قرمز نمایانگر حفره های بزرگ‌تر ولی با قابلیت اصلاح نرم افزاری است ولی پیشنهاد می‌شود بعد از ترمیم باز هم این قسمتها بررسی شود.

رنگ صورتی اشاره به توده هایی است که در اولین مراحل ترمیم حذف میشود. این قسمت نیز باید دوباره بررسی شود.

نکته: برای ترمیم کلی روی Auto Repair All کلیک کنید در غیر این صورت با کلیک روی هر رنگ،‌آن قسمت اصلاح میشود. فراموش نکنید دوباره بررسی انجام شود.

پرینت سه بعدی

  • ترکیب مش ها

برای ترکیب دو مش در یکی، هر دو مش را وارد کنید یا آنها را از مجموعۀ Meshmix روی صفحه بکشید. در مرورگر Object، یک قطعه را از منوی اصلی انتخاب کنید و برای موقعیت دهی به هر قطعه در بخش Edit گزینۀ Transform را بزنید. با انتخاب هر دو قطعه، دستور متناسب Boolean، در این مورد Union، را برگزینید. این الگوریتمی پیچیده است که دو جسم را در یک پوسته ادغام می کند. در صورتی که قطعه از چندین پوسته تشکیل شده باشد، ابتدا در بخش Edit گزینۀ Separate Shells را انتخاب کنید. با اجرای دستور Boolean Difference، دومین قطعۀ انتخاب شده از اولی کم می شود. نسخۀ منحصر به فرد Meshmixer از Boolean script باعث می شود که این گزینه نه تنها روی مدل های سخت، بلکه روی سطوح نیز کارایی داشته باشد.

mesh mixer software

حالت Precise یا Max Quality منحنی تقاطع بین دو شی را حفظ می کند، در حالی که Fast Approximate بسیار سریع تر است و معمولاً کفایت می کند. اگر فرایند Boolean ناموفق باشد، دو قطعۀ قرمز رنگ نشان داده میشود. در این صورت، مقدارِ Search Depth را بالا ببرید تا شانس موفقیت افزایش پیدا کند. تیک زدن گزینۀ Use Intersection Curves نیز کیفیت را بهبود می بخشد. Target Edge Scale اندازۀ مثلث های نزدیک به تقاطع را نسبت به مثلث های پیرامونی مدیریت می کند.

  • افزودن ضخامت

    برای این که جزئیات پس از چاپ سه بعدی قابل مشاهده باشند، باید حداقل ضخامت دیواره یا اندازۀ جزئیات را دارا باشد، که این امر به کیفیت چاپگر سه بعدی و فناوری چاپ بستگی دارد:چاپگرهای سه بعدی استریولیتوگرافی، مانند برند Formlab 3، می توانند بهترین جزئیات را با تنظیم درست این گزینه تولید کنند.

mesh mixer

یکی از روش های افزودن ضخامت به مش، استفادۀ ویژه از دستور Extrude است. با استفاده از حالت Brush ناحیه ای را که نیاز به ضخیم شدن دارد انتخاب کنید، که امکان انتخاب (یا کنار گذاشتن با نگه داشتن Ctrl) مثلث های جداگانه را فراهم می کند. از منوی کشویی به Modify و سپس به Smooth Boundary بروید تا ناحیۀ انتخاب شده صاف و هموار شود. افزایش مقادیر Smoothness و Iteration محدودۀ انتخاب را تمیزتر می کند. حالا از Edit به Extrude (D) بروید و برای Direction Setting حالت Normal را انتخاب کنید.

  • ساختن یک مدل جامد (solid model):

حالا نوبت به تعییر شکل مدل رسیده است. روی Edit و سپس Make Solid کلیک کنید.

  1. گزینه Solid Type انتخابهای متنوعی برای شما فراهم میکند. حالت fast به سرعت و دقت قابل قبول، عملیات را تکمیل میکند.

  2. Color Transfer Mode را روی حالت اتوماتیک قرار دهید.

  3. Solid Accuracy:‌ نقاط اتصال بافت را بصورت وکسل (Voxel: کوچکترین ساختار در تصویر سه بعدی) شبیه سازی میکند. هر چه میزان آن بالاتر باشد، سنجش شکافها دقیقتر بوده ولی زمان پردازش افزایش می یابد. بهتر است در حالت معمول روی ۱۰۰ تنظیم شود. این قسمت گوشه‌ها را پردازش میکند. بنابراین اعداد کمتر، حالت پخ را به گوشه‌ها فرمان میدهد.

  4. گزینه Offset Distance برای تعیین ضخامت و نازکی طرح به کار میرود. معمولاً فیلامنتهای پرینت سه بعدی هنگام ذوب و سرد شدن، ضریب آبرفتگی (shrink) دارند. مثلا فرض کنیم کوچک شدن فیلامنت PLA حدود ۰٫۱ درصد و ABS میانگین ۰٫۵ درصد است؛ پس با گزینه Offset Distance امکان اضافه کردن متریال با توجه به میزان آبرفتگی فیلامنت فراهم است. Accept را بزنید تا ادامه دهید.

پرینترهای سه بعدی

نکته:‌ اگر خیلی درگیر دقت نیستید یا جسم شما ابعاد کوچکی دارد،‌ میزان Offset Distance را روی صفر تنظیم کنید.

پرینت سه بعدی

  • تعیین تراکم بافت داخلی پرینت سه بعدی:

توخالی کردن قطعات

در مواقعی که قطعات کاربردی با استحکام بالا را چاپ نمی کنید، افزودن ضخامت دیواره برای توخالی کردن طرح می تواند راهی عالی برای صرفه جویی چشمگیر در متریال و زمان باشد.

برای اعمال ضخامت دیواره روی کل مدل، مسیر Edit به Hollow را دنبال کنید. حداقل ضخامت دیواره به فناوری چاپ سه بعدی بستگی دارد. هم برای SLA و هم برای SLS، مقدار ۱ میلیمتر برای تنظیم حداقل افست مناسب است.

برای SLA، دست‌کم دو سوراخ با قطر ۱٫۵ میلیمتر در نظر بگیرید- یکی از آنها تا حد امکان به سکوی ساخت نزدیکتر باشد و دیگری جایی در طرف مقابل. این کار حفرۀ فراری برای رزین ایجاد می کند و از اختلاف فشار در طول فرایند چاپ سه بعدی جلوگیری می کند. همچنین جریان راحت الکل ایزوپروپیل (IPA) حین تمیزکاری و تهویۀ هوا پس از آن را تضمین می کند.

برای مدلهای SLS، دو سوراخ ۲ میلیمتری یا یک سوراخ ۴ میلیمتری اضافه کنید تا پودرِ گیر افتاده خارج شود. برای ایجاد سوراخ می توانید از Generate Holes استفاده کنید یا برای تعیین مکان دلخواه دو بار روی آن کلیک کنید.

برای اطمینان از این که مدل شما آب‌بندی شده است، پس از ایجاد سوراخ از مسیر Edit به Make Solid بروید. این فرایندی فشرده و سنگین است، بنابراین حواستان باشد که مدل برای چاپ سه بعدی آماده باشد.

با استفاده از ابزار Stability در بخش Analysis به این نتیجه می رسیم که در مدل نمونۀ ما حجم شی بیش از ۷۵ درصد کاهش یافته که منجر به صرفه جویی قابل توجهی در متریال و زمان چاپ می شود.

mesh mixer

نکته: میتوانید با ابزارهای کاربردی این قسمت، مدل چاپ سه بعدی خود را توخالی کنید تا در زمان و متریال صرفه جویی شود (مخصوصاً در مدلهایی با ابعاد بزرگ).

  1. روی Edit و سپس گزینه Hollow کلیک کنید.

  2. پس از پردازش نرم افزاری، نمایش مدل به صورتی خواهد بود که داخلش قابل دیدن باشد.

  3. حالا گزینه offset را تغییر دهید تا میزان ضخامت دیواره ها تنظیم شود. دقت کنید که زیاد نازک یا ضخیم نشود که فرآیند پرینت سه بعدی مختل میشود!

  4. Solid Accuracy و Mesh Density برای تنظیم نرمی و دقت حفره های بافت داخلی است. اینجا کیفیت متوسط یا بالا تأثیر میپذیرد و قابل بهبود خواهد بود. هر چه عدد بیشتری وارد کنید، زمان بیشتری برای پردازش نیاز است. پیشنهاد میکنیم برای Accuracy عدد ۲۵۰ و برای Mesh Density مقادیر ۱۰۰ تا ۱۵۰ وارد شود.

  5. قسمتهای دیگر را به حالت پیش‌فرض بگذارید و Accept را بزنید.

    پرینت سه بعدی

  • ساختن یک سوراخ بازیابی

وقتی کار توخالی کردن مدل سه بعدی را تکمیل کردید، ممکن است هنوز برای پرینت سه بعدی آماده نباشد! برخی از تکنولوژیهای پرینتر سه بعدی نظیر metal sintering از پودر فلز به عنوان متریال استفاده میکنند. در این فناوری،‌ ذرات داخل مدل نیز امکان استفاده دوباره در پرینتر را دارد که با توجه به قیمت گزاف متریال، عاقلانه است که آن را خارج کنید.

اینجاست که ابزار escape hole به کارتان می آید. نرم‌افزار MeshMixer امکان ایجاد escape hole چندگانه را به شما میدهد! این بخش برای تکنولوژی های دیگر نظیر FDM نیز کاربرد دارد، شاید بخواهید پس از پرینت، چیزی درون مدل جا دهید!

گزینه edit و سپس hollow را انتخاب کنید. در بخش پایین Holes per Hollow را روی ۲ قرار دهید. برای مدلهای بزرگ‌تر میتوانید عدد بالاتری وارد کنید. به طور معمول ۲ برای خارج کردن تمام متریال sintering کافیست. شعاع و زاویه دهانه را نیز وارد کنید. در آخر Generate Holes را بزنید تا سوراخها ایجاد شود.

نکته:‌ با کلیک موس روی سوراخها امکان جابجایی در سطح مدل فراهم میشود. هر زمان هم که بخواهید میتوانید دوباره کمیتها تنظیم یا کلاً سورخها حذف شود.

پرینت سه بعدی

پرینت سه بعدی

  • افزودن سیم، لوله و کانال (کاربردی در فرآیندهای قالبسازی و مونتاژ)

    افزودن سیم به یک مدل سه بعدی، مثلاً برای اتصال چند قطعه در یک چاپ واحد، اگر به صورت دستی انجام شود به تلاش و زحمت زیادی نیاز دارد. سپردن این بخش از فرایند مدل سازی به Meshmixer با استفاده از ابزار قدرتمند AddTube در بخش Edit منجر به ساخت یک مدل موفق می شود. این گزینه به کاربر اجازه می دهد تا دو نقطه روی سطح مش ایجاد کند که یک لوله با شعاع آغازین و پایانی مشخص بین آنها قرار می گیرد. گزینۀ Spline اجازه می دهد که لوله در امتداد آغاز و پایان، با انحنای مماس قابل تنظیم، خم شود. AutoRoute (Smooth) مجرایی ایجاد می کند که تا حد امکان از درون مدل عبور می کند و برای کانال های مایعات یا مسیرهای سیم کشی الکتریکی مفید است.

mesh mixer app

وقتی Boolean را روی حالت Combine قرار دهید، یک لولۀ بیرونی به مش اضافه می شود و در عین حال یک لولۀ داخلی کم می شود تا یک کانال داخلی ایجاد شود. Append یک پوستۀ جدید در داخل شی ایجاد می کند، بدون این که با آن ادغام شود.

در صورتی که بخواهیم صفی از اشیاء مینیاتوری بسازیم که با استفاده از اتصال راهگاه‌مانند به هم وصل شوند، از دستورهای Transform (T) و Mirror در بخش Edit برای کوچک کردن و تغییر موقعیت آنها استفاده می کنیم. با استفاده از گزینۀ Align در بخش Edit می توان قطعه را با زمین مماس کرد. در بخش Edit روی Duplicate بزنید و با انتخاب شی جدید در مرورگر قطعات، از ابزار Transform برای جابجایی آن در محور X  استفاده کنید. دو شی را انتخاب کنید و یک فرایند Combine انجام دهید تا مدل ها را به یک شی واحد تبدیل کند و الگوهای خطی به سرعت ایجاد شوند. برای کارکردهای پیشرفته تر الگوبرداری از شی، بهتر است از نرم افزارهای دیگری مانند Blender’s Array Modifier استفاده کنید.

  • آماده سازی برای پرینت سه بعدی:

قبل از چاپ باید مطمئن شوید مدل در حالت تراز روی سطح قرار دارد. گزینه Analysis و سپس Stability را بزنید. سطح محیط و ابعاد مدل پردازش میگردد. رنگ قرمز بخشهای کج را نمایان میکند. با ابزار Contact Tol این قسمتها را اصلاح نمایید تا سبزرنگ شوند. به شما یک ترفند برای اصلاح حرفه‌ای این نقاط بدون جابجایی آموزش میدهیم:

  1. گزینه Edit و Create Pivot را انتخاب کنید. Create Pivot را در حالت Surface Point و Coordinate Frame را به صورت Geometry تنظیم کنید. حالا صفحه بخشی از مدل را که میخواهید تراز شود انتخاب کنید، اکنون یک pivot با عملکرد مستقل مختصاتی دارید. Drop Pivot را بزنید تا این نقطه تأیید و در آخر گزینه done کلیک شود.

  2. حالا Edit و سپس Align فعال شود. source را به صورت pivot درآورده و آنرا به حالت pivot که قبلاً تنظیم کردید،‌ تعیین کنید. destination را به حالت محور مختصات اصلی در آوردید. میتوانید از flip برای برعکس کردن مدل اینجا استفاده نمایید.

  3. مکان قرارگیری مدل را با ابزار Stability دوباره بررسی کنید. اگر تمام مراحل را درست رفته باشید، باید با سطح بستر موازی قرار گیرد.

    چاپگر سه بعدی

پرینت سه بعدی

  • آنالیز ثبات و ضخامت مدل پرینت سه بعدی:
  • تجزیه و تحلیل ضخامت

    برای بررسی این که آیا ضخامت دیوارۀ مدل در محدودۀ مجاز چاپ سه بعدی است یا خیر، از Analysis به Thickness بروید. ضخامت ناکافی دیواره می تواند منجر به از بین رفتن جزئیات، یا در حالت بدتر خرابی چاپ، شود.

mesh mixer

  • گزینۀ Minimum Thickness بررسی می کند که آیا ضخامت دیواره با این بُعد مطابقت دارد یا خیر و Minimum Defect Size نشان دهندۀ حداقل اندازه ای است که محدوده باید زیر حدنصاب آن علامت گذاری شود. Cone Angle، Cone Samples و Grazing Angle پارارمترهای فنی مربوط به تعداد خطوط محاسبه شده از یک طرف به سمت دیگر و زاویۀ بین آنها به منظور تعیین ضخامت دیواره هستند. پایین آوردن Cone Sample و بالا بردن تنظیم Grazing angle زمان فرایند را بهبود می بخشد.تجزیه و تحلیل مدل ونوسِ تک‌بازوی ما نشان می دهد که مناطقی با ضخامت دیوارۀ کم وجود دارد، اما در چاپ سه بعدی SLA تنها موارد بزرگ مربوط به پوشش مجسمه نیاز به اصلاح دارند، مثلاً می توان از قلم موی Inflate استفاده کرد.

برخی اوقات لازم می‌شود که بررسی سریعی از وضعیت هندسی مدل انجام شود. ابزار Stability Tool این کار را برای شما انجام میدهد.

ابتدا با گزینه Thickness شروع میکنیم. آیکون Analysis و سپس را بزنید. ضخامت پرینت دلخواه را وارد کنید. نرم‌افزار MeshMixer نقاط نازک را هایلایت قرمز میکند. با کلیک روی هر نقطه اشاره کننده‌،قادر به ادیت آن بخش نازک خواهید بود.

پریتنر سه بعدی

  • ساپورت گذاری خودکار یا دستی مدل پرینتر سه بعدی:

ایجاد ساختار ساپورت

جای تعجب نیست که تندیس ونوس (عکس زیر) در دو هزار سال پیش با قوانین طراحی چاپ سه بعدی ساخته نشده باشد! برای چاپ موفق این مدل در فناوریهای FDM و SLA به ساختارهای ساپورت نیاز دارد. Meshmixer امکان تعبیۀ ساختارهای ساپورت را مستقیماً در مش ارائه می دهد. این ساختارها با استفاده از رشته های انشعابی ساخته میشوند و تا بالای بخش های آویزان می آیند، که در مقایسه با ساپورت های مبتنی بر raft مقدار زیادی در متریال صرفه جویی می شود.

3d print

از منوی اصلی، از Analysis به Overhangs بروید و یک پیش تنظیم مربوط به چاپگر سه بعدی را انتخاب کنید. تنظیم Contact Tolerance فاصلۀ نوک ساپورت تا مدل را مشخص می کند تا جداسازی تسهیل شود. حالا Support Generator را باز کنید که تنظیمات درون آن بسیار ساده و روشن هستند. در بخش Advanced Support حواستان باشد برای مدل هایی که به ساپورتهای بلند نیاز دارند، گزینۀ Allow Top Connections را تیک بزنید. این امر باعث ایجاد ساپورتهایی می شود که به جای شروع از بستر ساخت، از جایی در خود مدل آغاز می شوند. پس از انجام تنظیمات، Generate Support را بزنید. تولید ساپورت از نظر محاسباتی سنگین است، بنابراین برای مدل های بزرگ از مسیر Edit به Reduce یا Remesh بروید تا تعداد مثلث ها به حداقل برسد. همچنین، این امر کمک می کند که محور Z به سمت بالا قرار بگیرد و مدل روی صفحۀ XY بنشیند. از کلیدهای Ctrl + دکمۀ سمت چپ ماوس برای حذف جداگانۀ ساپورت ها در مناطقی با جزئیات بالا استفاده کنید، یعنی جایی که ممکن است با هندسۀ مدل تداخل داشته باشد یا مستعد خراب کردن پرینت باشد یا پس از چاپ به سختی حذف شود.

وقتی همۀ ساختارهای ساپورت سر جای خود باشند، گزینۀ Convert to Solid همۀ ساپورت های متصل را به یک شی واحد تبدیل می کند. سپس دستور Separate Shells از بخش Edit اجازه می دهد که ساختارهای ساپورت را جدا از مدل ذخیره کنید تا بتوانید تنظیمات مختلف چاپ سه بعدی را در نرم افزار اسلایسر اعمال کنید.

نرم‌افزار MeshMixer ابزار خوبی برای ساپورت گذاری مدل با بخش آویزان فراهم کرده است. میتوانید با پردازش نرم افزاری،‌ ساپورت اضافه کنید.

  1. وقتی مدل در حالت تراز با کف بستر است، گزینهAnalysis و سپس Overhangs را کلیک کنید. یکی از پرینترهای لیست را انتخاب یا طبق آموزش بالا،‌ پرینتر سه بعدی خود را اضافه کنید.

  2. بخش Adjust Angle Thresh برای تنظیمات پس از پردازش بخش آویزان کاربرد دارد.

  3. ابزار Contact Tol را هم که قبلاً گفتیم. برای سنجش آستانه دو سطح است. اگر فاصله بین بخش آویزان و قسمت دیگر پایینتر از مقادیر این ابزار باشد،‌آن بخش غیرآویزان تعریف میشود.

  4. Y-Offset فاصله بین بخش آویزان تا کف را نشان میدهد. عملکردی شبیه Contact Tol دارد.

  5. بخش Support Generator برای تنظیم ابعاد ساپورت به کار میرود. Max Angle اشاره به بالاترین زاویه قابل تعریف دارد که با توجه به کف بستر تنظیم میشود. پس زاویه ۱۰ درجه حالتی تقریباً افقی داشته و کاربرد چندانی در بخشهای پرزاویه ندارد. حالت معمول زاویه با توجه به مدل از ۴۵ درجه شروع میشود.

  6. گزینه Density میزان فضای بین هر ساپورت را مشخص میکند. اگر تعداد ساپورتها زیاد است، ضخامت این قسمت را کم کنید.

  7. Layer hight با توجه به layer thickness پرینتر سه بعدی تنظیم میشود.

  8. با تنظیمات base – post و Tip Diameter امکان طراحی ساختار ساپورت بسیار کوچک یا بزرگ فراهم میشود.

  9. روی نقاط قرمز رنگ مدل کلیک کنید تا ساپورتها ساخته شوند.

نکته: وقتی تنظیمات ساپورت را تغییر میدهید،‌نرم افزار به صورت هوشمند، ساپورتهای مجاور را نیز با توجه به این خواص، سازگار میکند.

  1. میتوانید روی Place Supports کلیک کنید تا نرم‌افزار ساختار ساپورتها را با توجه به دیگر تنظیمات جایگذاری کند.

  2. با زدن گزینه Create Solid تمامی ساپورتها ساختار توپر و جامد همانند مدل پیدا خواهند کرد.

پرینت سه بعدی

  • بسته بندی قطعات چندگانه

meshmixer

هنگام چاپ چندین شی، استفاده بهینه از فضای موجود بسیار مهم است. Meshmixer فرایند Layout/Packing را در بخش Analysis برای چیدمان اشیاء به روش های مختلف ارائه می دهد. یادتان باشد پیش از شروع فرایندِ Packing دستور Separate Shells را اجرا کنید و قطعات را نسبت به سطح بستر در جهت درستی قرار دهید. در مورد تندیس ونوس، گزینۀ بسته بندی مربعی یعنی Square Packing Style بهتر از بسته بندی دایره ای یعنی Circular Packing Style جواب داد.

  • انواع سبک های مش در نرم افزار meshMixer

Meshmixer دارای فهرستی از انواع سبک ها است تا به طراحان اجازه دهد هنگام ویرایش مش ها خلاقیت به خرج دهند.

meshmixer
Low-poly, voxelized, wireframe, perforated انواع مش

Voxelize

دستور Make Solid از بخش Edit با محاسبۀ مجدد مش در حالت وُکسلی سطوح مش را بسته و ضدآب می کند. اگر در Solid Type حالت Blocky را با اندازۀ سلولی بزرگ انتخاب کنیم، یک مدل جالب وکسلی ایجاد می شود. برای جلوگیری از ایجاد بخش های آویزان که به ساختارهای ساپورت نیاز دارند، باید ابتدا جسم را با استفاده از ابزار Transform در بخش Edit روی محور X یا Z  به اندازۀ ۴۵ درجه بچرخانید. از گزینۀ Plane Cut در Edit برای صاف کردن مجدد بخش مسطح پایینی استفاده کنید.

Low Poly

ساخت مدل های چندضلعیِ خوب هنری است که اغلب به ساعات طولانی طراحی دستی نیاز دارد. Meshmixer عملکرد پیشرفته ای در تبدیل اشیاء پیچیده به قطعات چشمگیر low poly ارائه می دهد. این کار با می توان در دو مرحله انجام داد:

  1. ابتدا حداقل اندازۀ مثلث لازم برای حفظ جزئیات را تعیین کنید. این کار جزئیات غیرضروری را حذف میکند که به مرحلۀ دوم سرعت می بخشد. روی Remesh در Edit کلیک کنید و حالت Relative Density را برگزینید. نوار لغزندۀ Density را تا جایی که هندسۀ مدل هنوز به طور معقول نشان داده می شود، پایین بیاورید و گزینۀ Preserve Sharp Edges را بدون تیک رها کنید.
  2. روی Accept بزنید و دوباره Remesh را انتخاب کنید. این بار از حالت Target Edge Length استفاده کنید تا بتوانید اندازۀ طولانی ترین لبۀ مورد نیاز در مدل low poly را زیر گزینۀ Edge Length مشخص کنید. حالا گزینۀ Preserve Sharp Edges را تیک بزنید و پارامترهای Sharp Threshold و Regularity را آزمایش کنید تا وقتی که مدل شبیه نسخۀ هنری اصل به نظر برسد.

Wireframe

یک مدل باز به سبک wireframe را می توان پس از انجام اولین مرحلۀ Remesh، که در بخش low poly توضیح داده شد، ایجاد کرد. سپس از منوی اصلی به Edit بروید و Make Pattern را انتخاب کنید و برای Pattern Type هم گزینۀ Edges را برگزینید. این اقدام منجر به ایجاد سیم در همۀ لبه ها می شود. برای الگوهای سبک وُرنوی گزینۀ Dual Edge را انتخاب کنید. Element Dimension نشان دهندۀ قطر سیم است که در چاپ FDM باید حداقل ۲ یا ۲٫۵ میلیمتر و در چاپ SLA و SLS حداقل ۱ میلیمتر باشد. Grid Smoothing یک گزینۀ پیشرفته است که به آرامی تمام اجزای وایرفریم را با هم ترکیب می کند و در نتیجه طراحی بصری و مکانیکی جذاب تری ارائه می دهد.

  • مدل را پرینت سه بعدی کنید:

حالا مدل شما کاملاً بهینه و آماده پرینت سه بعدی است! مدل را export کنید. (گزینه export در منو ابزارها). اگر پرینتر سه بعدی شما مستقیماً به کامپیوتر وصل باشد،‌از همینجا قادرید مستقیماً فرآیند چاپ را آغاز کنید. (نرم افزار پیش‌فرض slicing پرینتر پردازشها را قبل از پرینت را انجام میدهد). در غیر این صورت، فایل را خروجی بگیرید و در نرم‌افزار slicing دلخواه قرار دهید.

نکته: در باکس printer properties حتما با دقت کمیتهایی مثل اندازه چاپگر سه بعدی (print volume dimentions) و … را بررسی کنید.

mesh mixer

نکته:‌ نرم‌افزار MeshMixer امکان ارسال آنلاین مدل به سرویس دهنده های آنلاین پرینت سه بعدی مثل Sculpteo یا Shapeways و … را داراست که متاسفانه در ایران تا اطلاع ثانوی این گزینه کاربردی ندارد!

تبریک می گوییم. آموزش نرم‌افزار MeshMixer برای پرینتر سه بعدی را به پایان رساندید!

ممنون میشویم سوالات و مطالب تکمیلی درباره نرم افزار «مش میکسر» را در بخش کامنتیگ پایین صفحه مطرح کنید.

 

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.