Лига 3D-принтеров

Ранее я уже писал, что обновил свой 3d принтер, перейдя с клона ender 3 на Kingroon kp5l.
И в апреле у меня появился первый заказ на коммерческую печать на 3d принтере. Это не является моей целью в 3D печати, и принтер для меня лишь хобби, но если это хобби может себя окупить, почему бы и нет.

И вот в апреле мне поступил звонок с Авито, что нужно сделать хрень ниже для промышленного холодильника.

Пластик из за старости стал просто рассыпаться. И в итоге кусок стенки просто отвалился. Как я понял эта деталь собирает воду в холодильнике, в ней еще поплавок стоит, и при каком то уровне просто сливает эту воду.


И вот взяв штангенциркуль и ScatchUp, я создал 3d модель. Кто то спросит почему ScatchUp, мне в нём удобно работать. Пробовал воссоздать деталь в компас 3D, но навыков не хватило.
И вот три часа времени и 3d модель готова.

Печаталось всё на Kingroon KP5l.
Время печати 21 час. Пластика ушло примерно 400 грамм, из них примерно 150 грамм это поддержки.

На днище выпирающая сетка, эта поддержка которую оторвать вышло бы только с дном, поэтому этот кусок, по согласованию решено было оставить.

Результат заказчика целиком устроил. Итоговая сумма полученная за заказ - 5000 рублей.
Деньги были потрачены на новый пластик.

Дисклеймер: статья развлекательно-познавательного характера получилась чуть больше, чем планировалось. Внутри много текста, картинок и щепотка тупых шуток. Излишнюю терминологию и узкоспециализированные моменты убрал под спойлер.

Всем привет.

Завязка данной истории поразительно проста: у коллеги на Toyota bB сломалась ручка задней двери, вот такая вот штука:

Судя по всему, распространённая проблема:

Казалось бы, купить на разборе за 5т.р и забыть, но нет. Мы легких путей не ищем. Было принято решение - реверс-инжиниринить и печатать на 3D принтере. Отсутствие опыта в моделировании не останавливает.

Для успешного импортозамещения нужно пройти несколько этапов:

1. Сканирование. Поскольку она треснула пополам, нужно её склеить с минимальной потерей геометрии. Задействуем сканер Scanform.

2. Обработка полученного скана до удобоваримого результата: почистить от мусора, сгладить поверхности, дыры зашить, и прочее. В этом нам поможет установленное по параллельному импорту ПО Geomagic Design X. Медведев разрешил.

3. Реверс-инжиниринг с контролем отклонений: получаем на выходе твердотельную модель. Всё тот же Geomagic.

4. Отрицание, гнев, торг, депрессия, принятие.

5. Печать модели. В этом нам поможет Picaso XL aka "проскальзывание пластика". Филамент - угленаполненный полиамид ePA-CF от братьев китайцев из ESUN.

План надёжный, как швейцарские часы. Приступаем.

Часть 1: Сканирование

Упрощая, процесс выглядит так: вокруг объекта и на нём самом расклеиваем метки, считываем их расположение в ПО сканера. На основе собранных меток сканер двумя камерами считывает отклонения проецируемой лазерной сетки и собирает облако точек. Чем больше точек - тем выше итоговая детализация скана. После, по полученному облаку строятся полигоны, и мы получаем так называемый меш, т.е. пустотелую полигональную модель.

Склеиваем деталь.

Поскольку деталь тёмная и бликует, задуваем матирующим спреем, что бы сканеру было проще было её захватить. Сканируем.

На компе можно заметить количество собираемого "шума" вокруг основной модели.

Моток скотча под деталью - это так задумано.

Далее идёт процесс очищения сканов от крупного мусора, поверхности стола и меток. Когда всё почистили - совмещаем сканы разных сторон между собой и строим полигональную модель. В ней больше 1.3 млн полигонов. Многовато!

Есть труднодоступные места, куда сканер физически не может "засветить" - это отверстия, поднутрения и прочие неприятные штуки. С этим ничего не поделать, только страдать.

Часть 2: Обработка скана

Загружаем полученный меш в geomagic.

Тут уже доступен более солидный по сравлению с ПО сканера, набор инструментов. Чистием, сглаживаем, зашиваем дыры, по возможности удаляем ненужные артефакты литья, косяки сканирования, круги от меток и прочий мусор.

Задача на данном этапе - получить красивый меш, по которому нам будет комфортно строить твердотельную модель. В итоге получаем более-менее гладкую, закрытую модель. При желании, уже на данном этапе её можно на 3Д принтер отправить, но нам нужно восстановить сломанное крепление слева. И желательно бы отверстия для крепежей получить. А тут без моделирования не обойтись.

Процесс обработки: мастером лечения healing wizard в автоматическом режиме исправляем имеющиеся ошибки, инструментом Fill holes- закрываем дыры. Убираем выступающие и ненужные части поверхности кнопкой defeature, после чего сглаживаем инструментом smooth. Инструментом decimate режем неприлично высокое количество полигонов. В итоге их стало около 700к, приемлемо.

А далее следует шаг в неизвестность.

Часть 3. Реверс-инжиниринг

Изучаем тонны материалов на ютубе, робко тыкаемся в интерфейсе геомэджика, попутно понимая, в какую жопу мы сами себя загнали. Но делать то надо, поэтому приступаем.

Если описать процесс реверса кратко, то он таков:

1. Выровнять модель в плоскостях

2. 2Д и 3Д эскизами (ситуативно) отрисовать нужные нам формы и мелкие детали

3. Выдавить полученные эскизы в твёрдое тело

4. ????

5. Profit!

В самом процессе нам нужно понимать, каким методом изготавливалась деталь, и чем мы можем принебречь, что бы не заниматься отрисовкой ненужных мелочей. Реверс осложняется тем, что деталь от времени повело, она не симметричная, и на поверхности есть артефакты литья:

Основная форма поверхности была построена, как потом оказалось, неправильным методом. Потому и получилась кривой. Но ценим что имеем:

Метод, которым делать не стоило: извлекаем автоповерхность с внешней и внутренней стороны, выдавливаем заготовку, обрезаем двумя поверхностями эту заготовку, и получаем кривые края заготовки. Ну и дрянь. Сеткой из сплайнов по контуру поверхности было бы лучше. Или обрезка поверхности эскизом общей формы. Кто ж знал.

Строим основание модели, извлекая эскиз из среза низа. Выглядит это примерно так. Красные линии на картинке - референс с оригинала, синие - построенные нами:

Извлекаем и перерисовываем эскизы из крепёжных элементов. Они зеркально отражены в оригинале, поэтому нам в 2 раза легче, достаточно их просто размножить и отзеркалить.

Добавляем скругления, фаски и прочие красивости.

Проверяем отклонения от оригинала. Максимальное отклонение около 1мм. От такой расцветки у профессионалов вытекают глаза и начнется неконтролируемая агрессия. А нам норм:

Преобразуем набор твёрдых тел обратно в полигональную модель для отправки на печать. Результат:

Часть 4. 3Д Печать

Тут каких то особенных хитростей не было, кроме расположения. Чтобы впилить деталь в стол XL, поворачиваем её на 45 градусов. Для минимизации поддержек кладём её на кромку, поворачивая на 15-20 градусов. Получаем вот такое:

Сушим композитный пластик, печатаем:

Снимаем, убираем поддержки и мусор с модели. Жалкий оригинал и неповторимая пародия:

Примеряемся и офигеваем, как точно всё садится на свои места. Удивительно!

Ставим на авто. Почти как влитой. Остается загерметизировать края и помыть машину. Но это на совести автовладельца уже.

Резюме:

Делалось всё, в первую очередь, ради собственного любопытства и получения нового опыта. Деталь требует перерисовки, желательна постобработка, покраска и лакировка. Но даже в таком виде, как временное решение, вполне себе вариант.

Уверен, что профи сделали бы всё быстрее, красивее и лучше. На то они и профи. На реверс у меня ушло примерно 3 дня неспешного моделирования и тонна времени на попытки вникнуть в суть происходящего.

Спасибо за внимание.

Привет!

Представляю вам чудо бутылочной инженерной мысли:)

Мой ̶ В̶о̶д̶н̶и̶к̶ бутылкофон, настройка, ДО мажор

Основу для 8 бутылок смоделировал и распечатал из пивных бутылок!

В крышки вставлены нипеля для бескамерок

Разное давление разная нота на каждой бутылке

Сижу играю в экоцентре Воронеж Собиратор, он всегда стоит там можно прийти поиграть:)

Хочу поделиться своими успехами в покраске! Закончил диораму и фигурку Индианы Джонса

На некоторых деталях пытался сымитировать эффект ржавчины.

Печатал фигурку на принтере anycubic mono 4k по деталям.

Для подготовки поверхности использовал акриловый грунт kuda. При покраске использовал кисти и аэрограф. Краски - обычный дешманский акрил и немного vallejo (базовый цвет кожи). Покрывал все это дело матовым лаком.

Спасибо за внимание! Кому интересно, приглашаю в паблик ВК: https://vk.com/andybubliksculpt

Намедни обзавёлся своим первым 3D принтером, и, как водится, стал печатать всё под ряд. Решил поделиться первой более-менее осмысленной работой в этом направлении. Получилось "ну, такое"... но, как по мне, неплохо для первого раза. Начну с результата, а дальше - немного процесса и пояснений.

👆Виновник торжества в природной среде обитания.

Моделировал в Blender 3d. Оборудование: дешёвый и очень небольшой фотополимерный принтер, машина "мойка-сушка" для этого принтера, краски акриловые, небольшой набор кисточек, куча расходных материалов и мои немного кривые руки.

В этом году вот уже в ближайшие дни родители будут праздновать 40 лет совместной жизни. Дата памятная. А, как известно, сразу после книги лучший подарок - это деньги тот, что сделан своими руками. Пофантазировав немного, придумал конструкцию из нескольких деталей:

1. коробок, в котором должны лежать фотографии 3×4 см всей нашей семьи, начиная с родителей, заканчивая внуками;

2. пара обручальных колец, сцепленных вместе;

3. вкладыш, напоминающий небольшое корыто, внутри которого будут лежать кольца;

4. крышка, напоминающая деревянный сундук;

5. подножка типа пенька.

Выходит эдакая химера из сундучка с сокровищами и избушки на курьей ножке.

Я, понимая, что это моя первая более-менее серьёзная работа, не стал выдавать себе чрезмерные требования к качеству. Поэтому, чтобы скрыть большую часть проблем, о которых я смог догадаться, выбрал некоторый сказочно-детский стиль, заранее говорящий том, что всё это небольшое ребячество, "каля-маля".

Решил вначале напечатать только техническую форму, которая бы продемонстрировала соединение деталей, а также бы позволила выявить ошибки печати (до этого такие большие формы ещё не печатал).

👆Прототип (слева) с ошибками печати и итоговый результат (справа).

Пробная печать оказалась весьма полезной. Во-первых, я прочувствовал и буквально увидел необходимость в технологических отверстиях при печати, о которых ранее только читал. Во-вторых, увидел ошибки в том, как расположил крышку и поддержки (вон какое расслоение словил). Из-за этого вторая "боевая" печать с уже детализированной моделью прошла идеально (почти).

После тестового прогона, доработал модельку до вот такого состояния:

Из того, что мне кажется хорошо удалось:

• сруб с передней и задней части: текстура коры дерева смоделировал случайным сдвигом сегментов цилиндра за 5 минут; результат меня очень порадовал;

• конструкция сборки: спасибо университетской инженерной графике и сопромату - здесь древние, почти забытые знания, кое-где пригодились;

• кольца, напечатанные одно в другом.

Хитрость колец в том, что они располагаются на поддержках, не прикасаясь друг у другу. Только поддержки и платформа создают из колец общую единую фигуру. После снятия модели с точек крепления, кольца свободно болтаются друг в друге. Фокус довольно банальный, но от этого не менее прикольный. С кольцами было много мороки в плане подгонки их размеров, чистки после печати и покраски.

Раскраска модели оказалось, естественно, отдельной песней. Купил срочно большой набор акриловых красок, какие-то кисти набрал наобум и стал пробовать. До этого краски держал в последний раз лет эдак двадцать назад... ну, может, пятнадцать... Время поджимало: пробовал сразу на итоговой модели, рискуя безвозвратно измазать её.

👆Готовый результат в ярком освещении, чтобы было видно больше косяков (мои извинения за качество - лень переснимать). Кстати, мазал намеренно не равномерно, надеясь сымитировать текстуру дерева: по-моему, получилось.

На покраске вылезло множество мелочей, о которых я не подумал заранее. Как писал один "сукин сын": "опыт, сын ошибок трудных". Так вот:

• первое вылезло то, что фронтовая декоративная деталька типа наличника не распечаталась из-за проблем с нормалями; ранее уже натыкался на эту проблему, но тут проглазел, увы;

• красить мелкие детали надо тренироваться; пока выходит очень посредственно: руки трясутся, жёсткие искусственные кисти слишком большого размера пачкают всё вокруг, а от мелких глаза сильно устают - этому ещё "учиться, учиться и ещё раз учиться"; появилось желание купить "третью руку" с лупой;

• выпуклый текст оказался слишком маленьким, чтобы его удобно было читать невооружённым взглядом; малый размер также вызвал проблемы с покраской оного, из-за чего мои кривые руки сильно запачкали окружение; его пришлось "маскировать" пятнами вокруг" (увы, результат плохой в этом плане);

• "рубин", который венчает сундук, (да, это должен был быть камушек) оказался также слишком маленьким: грани "кристалла" не видны; я намерено замазал, в итоге, этот элемент краской, чтобы выглядело чуть более опрятно;

• поверхность сначала надо загрунтовать и отбелить; это выяснилось ещё на этапе покраски колец, и дальше уже пользовался этим правилом, однако с кольцами успел намучиться.

Ещё несколько всплывших проблем, уже не связанных с покраской:

• промывки модели в автоматической мойке иногда недостаточно: смола, забившаяся в мелкие щели, отказывалась вымываться - пришлось вооружиться зубной щёткой и мыть вручную;

• отдирать большую плоскость от поддержек нужно нежно и аккуратно: может отслоиться несколько слоёв модели, оставшись на поддержках;

• технологические отверстия стоит делать достаточно большими, чтобы те выполняли свою функцию.

Что сказать в итоге? - Вышло, как по мне, очень даже неплохо для первого раза: как модель, так и покраска. Есть куда расти, кое-что уже себе в подкорку записал на будущее. А ещё это классное медитативное занятие.

Спасибо за внимание.