Wenn ihr ein 3D Modell für den Druck oder eine Video – Animation gestalten wollt, müsst ihr zuerst einmal gar nicht so sehr auf eine wirklichkeitsgetreue Darstellung achten, solange ihr am Computer arbeitet. Ihr erstellt Objekte und Sequenzen für den 3D Druck anhand der sichtbaren Gitternetzmodelle, den „Meshes“. Den inneren Aufbau der Modelle könnt ihr in Bezug auf die reale Funktionsweise dabei getrost vergessen. Aber, wie viele von euch sicherlich schon festgestellt haben, verhält sich das völlig anders, wenn ihr einen 3D Drucker benutzen wollt.

Für einen 3D Druck müssen die Objekte geschlossen sein

Hersteller – Firmen von 3D – Druckern reden im Zusammenhang von geschlossenen Objekten gerne von „wasserdicht“. Letztendlich bedeutet dies, dass das Modell nicht nur auf dem Computerbildschirm, sondern auch in der realen Welt existenzfähig sein soll. Manchmal kann es wirklich ein großes Problem darstellen, herauszufinden, wo in einem Modell ein Fehler steckt. Sehr hilfreich ist in einem derartigen Fall zum Beispiel die AccuTrans Software, die genau diese problematischen Stellen für den 3D Druck visuell hervorhebt.

Objekte müssen „mannigfaltig“ sein, um einen Druck in 3D zu ermöglichen

Die genaue Definition von „Mannigfaltigkeit“ in Bezug auf den 3D Druck ist sehr mathematisch. So wird ein Drahtgittermodell „nicht-mannigfaltig“, wenn es Seiten und Kanten hat, an denen sich zwei Objekte berühren. Wenn zum Beispiel zwei Würfel eine gemeinsame Kante haben, wird diese Kante also von vier Eckpunkten geteilt. Nun gilt es, die nicht-mannigfaltige Bereiche zu identifizieren.. Dafür ist zum Beispiel die 3D Grafiksoftware „Blender“ bestens geeignet.
Die maximale Größe eures Objekts und die minimale Wandstärke sind abhängig von der Produktionsmethode die ihr wählen wollt.

Korrigiert die Normalen in eurem 3D Modell

Bei allen Oberflächen eures 3D Modells müssen die Normalen in die richtige Richtung weisen. Wenn euer Modell seitenverkehrte Normale beinhaltet, können 3D Drucker nicht die Innen- bzw. Außenseite von eurem „Mesh“ oder Modell bestimmen.
Alles in allem gilt, dass die Vorgehensweise um Modelle für einen 3D Druck zu erstellen etwas anders ist, als für einen herkömmlichen Druck. Es ist aber nicht sehr schwierig, wenn ihr die genauen Spezifikationen von Anfang an beachtet und ihr euch erst einmal in die Materie eingearbeitet habt.


3D Modelle mit „3D Authoring Tools“ im richtigen Dateiformat exportieren

Für zahlreiche 3D Drucker müsst ihr eure Designs in STL, OBJ, X3D, Collada und VRML97/2 exportieren. Wenn ihr noch kein „3D Authoring Tools“ habt, könnt ihr versuchen eure Datei mit MeshLab (offene Quelle, cross-platform, betriebssystemübergreifend ) oder AccuTrans (Windows, kommerzielle Software, gratis 30-Tage “Trial – Version”)  zu konvertieren.
Manche 3D Applikationen können keine STL, Collada or X3D Dateien exportieren oder aber sie exportieren Dateien, die später Verarbeitungsfehler bein 3D Drucken produzieren. In solchen Fällen bietet AccuTrans eine gute Lösung für euch. AccuTrans 3D ist ein 3D Objekt Konversions-Paket für Windows, das circa 20 $ kostet. Immerhin könnt Ihr es aber für 30 Tage gratis testen und werdet dabei sicherlich feststellen, dass sich diese verhältnismäßig geringe Investition, sehr schnell wieder bezahlt macht.
In AccuTrans 3D könnt ihr eure Datei importieren, bearbeiten und dann in eine Ausgabedatei speichern, die mit den meisten 3D Druckern kompatibel ist.
Bevor ihr dann irgend etwas anderes macht, überprüft ihr, ob die Skalierung eures Designs passt. Dann überprüft ihr, welche Datei-Formate AccuTrans lesen kann und exportiert euer Design indem ihr eines dieser Formate verwendet. Die meisten Anwendungen müssten in der Lage sein, Dateien nach DXF oder VRML zu exportieren.
Im Moment benutzt der jeweilige 3D Drucker lediglich die geometrischen Informationen eines Designs. Macht euch also keine Sorgen in Bezug auf Helligkeit und dergleichen.
Nun wollt ihr euer Design natürlich in Accutrans laden. Dafür startet Ihr das Programm und wählt im Datei-Menü den Punkt „öffnen aller bekannten Formate“. Dann könnt ihr euer Design ganz einfach hochladen.

Nicht vergessen: euer Mesh muss wasserdicht sein!

Überprüft, ob euer Mesh „wasserdicht“ ist, wenn Ihr das bis zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht in irgendeiner Form gemacht habt. Als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme, könnt ihr AccuTrans überprüfen lassen, ob euer Mesh „wasserdicht“ ist. In diesem Fall gilt wirklich: doppelt hält besser. Also prüft euer Modell lieber einmal zu oft, als einmal zu wenig, um Komplikationen beum 3D Druck zu vermeiden. 3D Drucker benötigen mannigfaltige Meshes, in denen keine Löcher sind. Stellt euch einfach vor, ihr würdet euer Design mit Wasser füllen. Würde es irgendwo heraus tropfen? Im Programm wählt Ihr aus dem Tools-Menü also einfach den Befehl ‘Check for Water-tight Meshes. Wenn ihr eine positive Meldung erhaltet, könnt ihr zum nächsten Schritt weiter gehen, wenn nicht, müsst ihr zurück zu eurer 3D App und euer Mesh noch einmal auf Löcher überprüfen.
Manchmal ist es auch hilfreich einfach das Werkzeug „Extrude Pseudo 2D Surface“ bei einem Design anzuwenden, bevor es exportiert wird. Hierfür wählt Ihr aus dem ‘Tools’ Menü ‘Extrude Pseudo 2D Surface’. Dort klickt ihr ohne irgendwelche Parameter zu verändern auf ‘Extrude’.
So exportiert ihr euer Design als Collada-Datei
Um euer Design letztlich als Collada-Datei zu exportieren, wählt ihr im Datei-Menü „Speichern mit Optionen / Save with options“. Hier speichert ihr den entsprechenden Dateiformat-Typ. Achtung: Deaktiviert „Quads“, da viele Importer von 3D Druckern diese nicht verarbeiten können. Überprüft zur Sicherheit die Skalierung eures Designs noch einmal. Es sollte eine maximale Größe von 35 x 40 x 40 cm (Höhe x Breite x Tiefe) haben. Dann klickt ihr auf „sichern“.

Tipp: Skaliert euer Design mit AccuTrans

Wenn der 3D Drucker anzeigt, dass euer Design zu groß oder zu klein ist um gedruckt zu werden., könnt ihr entweder zu eurer 3D Applikation zurück gehen um es zu skalieren, oder ihr lasst das mit AccuTrans für euch machen. In dem Menü ‘Save with options’ gebt ihr die passenden Werte in den „Scale Output Factor“ Feldern ein. Die neue Dimension wird im „Scaled Object“ Dialog angezeigt. Nun könnt ihr euer finales Produkt erstellen und die Datei hochladen.
Am Anfang ist es unter Umständen nicht ganz einfach ein Modell für den 3D Druck zu erstellen. Wenn ihr euch aber erste einmal eine Weile mit dem Thema auseinandergesetzt habt und planmäßig Schritt für Schritt vorgeht, wird euch das schon sehr bald perfekt gelingen.

  • Posted on 24. September 2013
  • Written by admin
  • Categories: 3d druck
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