3Dees o 3D tisku: Jaká data jsou vhodná pro 3D tisk?

28.07.2022

1

Abyste mohli něco vyrobit na 3D tiskárně, potřebujete mít počítačový 3D model, tedy počítačový soubor, který definuje tvar objektu. Existuje velké množství 3D datových formátů. V tomto článku se primárně zaměříme na ty typy, které jsou vhodné pro 3D tisk. Také se podíváme na to, jaké parametry musí 3D model splňovat, aby ho bylo možné vytisknout. Ne každý 3D model je možno vyrobit. Stejně tak jako ne každý náčrtek na papíře je možné zhmotnit do něčeho reálného.

TYPY 3D MODELŮ

Modely můžeme rozdělit podle toho, jestli jsou využitelné pro tisk plnobarevných modelů nebo v sobě nenesou informaci o barvě/textuře.

 

Plnobarevné modely

Pro 3D tisk plnobarevných modelů budete potřebovat typicky některý z formátů uvedených níže:

  • VRML (.wrl) + soubor s texturou ve formátu .jpg nebo .png

  • OBJ (.obj) + soubor s texturou ve formátu .jpg nebo .png. + material library file (.mtl)

  • 3MF (.3mf) – textury jsou již součástí souboru. Tento datový formát si klade za cíl stát se novým datovým standardem pro 3D tisk. Hlavní rozdíl oproti STL je v tom, že 3MF zahrnuje údaje o měřítku a podporuje více instancí stejných objektů. Navíc také umí nést informace o barevných texturách anebo požadovaném výrobním materiálu. Tento datový soubor je něco jako .zip. Je dokonce možné přepsat koncovku souboru z .3mf na .zip a podívat se co soubor obsahuje.

Všechny tyto datové formáty využívají polygony. Navíc také obsahují informace o UV mapách, které jsou použity pro “nabalení” textury na 3D objekt. Textura je v podstatě 2D obrázek. Pokud byste vytiskli objekt znázorněný nahoře, tak by jeho povrch vyšel hladký. Je několik možností, jak dosáhnout haptického vyvýšení modelu, tak aby po tisku vypadal jako strukturovaný plech. Jednou z možností je použít displacement mapy.

 

Modely pro 3D tisk bez textury

Nejčasteji používaným formátem pro 3D tisk jsou STL soubory, tedy soubory s označením .stl. Jde o takzvaný polygonový formát, kdy je tvar objektu tvořený z malých trojúhelníků. Těmto objektům se pak říká polygonová síť. Nemusí se vždy jednat jen o trojúhelníky, často jsou také používány čtverce, kterým se říká quad.

Jak se dají STL soubory získat? Pokud již máte váš 3D model vytvořený například v konstrukčním softwaru jako je Solidworks, Inventor, Rhino, nebo Fusion 360, bude vám většinou stačit jen tento objekt uložit jako .stl. 

Můžete také najít mnoho již vymodelovaných STL modelů například v online databázi thingiverse.com. Nebo si můžete stáhnout CADová 3D data z databáze grabcad.com a převést tyto soubory do STL (pro konverzi můžete použít například Workbench). 

Poslední možností je použít 3D skener a 3D skenováním zdigitalizovat nějaký fyzický objekt. 

CO KONTROLUJEME U .STL SOUBORŮ PŘED 3D TISKEM

Pro kontrolu STL souborů můžete použít software Autodesk Netfabb nebo Materialise Magics 3D Print Suite. Pro základní kontrolu stačí free verze. Po stáhnutí softwaru se vám na 30 dní aktivuje plná verze, která se po vypršení trial licence automaticky přepne do free verze.

 

1) MĚŘÍTKO

Bohužel STL soubory neobsahují žádné údaje o jednotkách, v kterých byl model vytvořen. Ze souboru lze vyčíst, že díl má například rozměry 200 x 150 x 8, ale nejsou zde uvedeny žádné další údaje. Takže nelze poznat, jestli byl model vytvořen v milimetrech nebo palcích. Pokud využíváte 3D tisk jako službu u nějaké firmy, je dobré pro jistotu vyspecifikovat jaké rozměry má díl mít. Může se například stát, že máte model vymodelovaný v palcích a 3D tiskové studio využívá software, který pracuje v milimetrech. Což znamená, že váš díl by se stal 25,4x menším. To už je velký rozdíl, představte si, že byste si chtěli nechat vytisknout prototyp svého návrhu šroubováku, ale ve výsledku dostali tak malý díl, že by ho měla problém držet i Lego figurka.

 

Naštěstí, většina firem vám pošle napřed cenovou nabídku s náhledem na 3D model a uvedenými rozměry, takže si špatného měřítka můžete všimnout.

 

2) ROZLIŠENÍ POLYGONOVÉ SÍTĚ

Po exportu STL souboru byste vždy měli zkontrolovat, že má dostatečné rozlišení polygonové sítě (to platí i pro .3mf soubory). Příliš nízké rozlišení sítě degraduje samotný výtisk. Nicméně příliš velké rozlišení sítě zase může znamenat enormně velký soubor, se kterým se bude špatně pracovat. Při exportu STL budete mít většinou možnost výběru mezi Binárním nebo ASCII formátem. Binární formát se využívá nejčastěji, protože tento typ zabírá nejméně místa na disku.