صفحه اصلی / آموزش / راینو و پرینت سه‌بعدی – قسمت اول

راینو و پرینت سه‌بعدی – قسمت اول

یکی از فناوری‌هایی که در چندسال اخیر پیشرفت قابل توجهی داشته و جای خود را در صنایع مختلف باز کرده است، فناوری #پرینت_سه_بعدی است. پرینترهای سه‌بعدی به لحاظ ابعاد و اندازه، دقت، متریال و همچنین طرز کار (SLS، PolyJet، FDM و…) از تنوع بالایی برخوردار هستند. به لحاظ ابعاد، کوچکترین پرینتر سه‌بعدی دنیا در حال حاضر ساخت آقای Klaus Stadlmann دانشجوی دکتری در دانشگاه صنعتی وین است، که توانایی پرینت مدلهایی با ابعاد کوچکتر از موی انسان را دارد! (ویدیوی معرفی کوچکترین پرینتر سه بعدی دنیا در TED را از اینجا ببینید.) و شاید ایده‌ی بزرگترین پرینتر سه بعدی دنیا مربوط به پروفسور بهرخ خوشنویس، استاد دانشگاه کالیفرنیای جنوبی است، که از کاربردهای آن می‌توان خانه سازی در شرایط اضطراری با هزینه پایین، با روش مشابه پرینترهای سه‌بعدی (روش لایه‌گذاری) اشاره کرد.

به لحاظ تنوع #متریال نیز پرینترهای سه‌بعدی، توانایی ساخت مدل‌های سه‌بعدی با گستره وسیعی از متریال‌ها، از انواع پلاستیک‌ها و فلزات گرفته تا شیشه و سرامیک و حتی مواد خوراکی (پاستا، قند و…) را برای منظورهای مختلف دارا هستند. پرینت سه‌یعدی در صنایع بسیار مختلفی جای خود را باز کرده و مورد استفاده قرار می‌گیرد، قطعه پرینت شده گاهی به عنوان ماکت استفاده می‌شود، گاهی برای قالبگیری و گاه نیز از قطعه پرینت شده مستقیما به عنوان محصول نهایی استفاده می‌شود.

پرینت سه بعدی قند

اما فارغ از ابعاد، متریال و طرز کار پرینتر، تقریبا تمام فایل‌هایی که برای پرینت سه‌بعدی تهیه می‌شوند باید از استانداردهای مشخصی پیروی کنند. با رعایت این استانداردها، فایل‌ می‌تواند در هر نرم‌افزار مدلسازی سه‌بعدی‌ای ساخته شود. اما در این پست این موضوع را در مورد راینو بررسی می‌کنیم.

فرآیند آماده‌سازی مدل برای پرینت سه‌بعدی در راینو را می‌توان در قالب مراحل زیر دسته بندی کرد: (که در این پست دو مورد اول توضیح داده می‌شود)

  • ساخت مدل سه‌بعدی
  • اطمینان ار بسته و یکپارچه بودن مدل (و اصلاح در صورت لزوم)
  • ایجاد مش
  • اطمینان از سالم بودن مش (و اصلاح در صورت لزوم)
  • ذخیره با فرمت #stl

در مرحله مدل‌سازی سه‌بعدی، برای ایجاد یک فایل استاندارد لازم است برخی نکات رعایت شود. قبل از هر چیز مطمئن شوید که اندازه‌ها و واحد اندازه‌گیری به درستی انتخاب شده باشند. همچنین باید در نظر داشته باشید که حداقل اندازه‌ها را با توجه به دقت دستگاه پرینتر سه‌بعدی خود رعایت کرده باشید. به عنوان مثال اگر دقت پرینتر شما نیم میلی‌متر باشد، هر بخشی از مدل شما که ضخامتی کمتر از نیم میلی‌متر داشته باشد در زمان پرینت به مشکل برمی‌خورد. برای اندازه‌گیری می‌توانید از ابزارهای نوارابزار Dimension استفاده کنید. همچنین توصیه می‌شود از قسمت‌هایی از مدل که نیاز به کنترل دقیق‌تری دارند با دستور Section مقطع بگیرید و اندازه‌های آن مقطع را بررسی کنید.

برای افزایش سرعت پرینت و صرفه جویی در متریال (به ویژه در صنایعی مانند طلا و #جواهرات که وزن متریال از اهمیت بالایی برخوردار است) بهتر است حتما قسمت‌های توپر با رعایت حداقل اندازه‌ها به پوسته تبدیل شوند. برای ساخت پوسته از سطوح با ضخامت مشخص، می‌توانید از دستور OffsetSrf و برای ساخت پوسته از حجم‌های بسته می‌توانید از دستور Shell استفاده کنید.

دستور Shell و OffsetSrf راینو

همچنین می‌توانید قبل از پرینت مدل خود و تولید آن با دانستن چگالی متریال مورد نظر وزن تقریبی مدل خود را برآورد کنید. برای این منظور لازم است ابتدا با دستور Volume حجم مدل مورد نظر را بدست آورده و سپس در چگالی متریال مورد نظر ضرب کنید. به عنوان مثال اگر حجم مدل شما برابر نیم سانتیمتر مکعب باشد، و بخواهید آن را با طلای ۱۸ عیار بسازید، از آنجا که چگالی طلای ۱۸ عیار ۱۶٫۵ گرم در سانتی‌متر مکعب است، وزن مدل شما حدودا ۱۶٫۵*۰٫۵=۸٫۲۵ گرم خواهد بود.
پس از ساخت مدل سه‌بعدی، اکنون باید اطمینان حاصل کنید که مدل ایحاد شده یک حجم بسته (Solid) است. به بیان دیگر مدل شما نباید لبه آزاد (Naked Edge) داشته باشد. لبه آزاد به لبه‌هایی می‌گوییم که به لبه دیگری متصل نشده باشند. برای پیدا کردن این لبه‌ها می‌توانید بخش مورد نظر ار مدل را انتخاب کنید و دستور ShowEdges را در خط فرمان وارد کنید، در پنجره‌ای که نمایان می‌شود گزینه Naked Edges را علامت بزنید، اکنون لبه‌هایی که با رنگ صورتی (یا رنگ انتخابی شما) نشان داده می‌شود، لبه آزاد هستند و باید فکری برای برطرف کردن آنها بکنید! در شرایط مختلف روشهای متفاوتی برای از بین بردن لبه‌ها و متصل کردن آنها به لبه‌های دیگر وجود دارد. گاهی ممکن است لبه‌ها کاملا در کنار هم قرار گرفته باشند و تنها با استفاده از دستور Join به هم متصل شوند، گاهی بین یک لبه و لبه مجاور آن فاصله اندکی وجود دارد که باعث می‌شود لبه‌ها به هم متصل نشوند و به عنوان لبه آزاد شناخته شوند، در این صورت می‌توان با دستور JoinEdge دو لبه مجاور را به هم متصل کنید. اما در مواردی فاصله بین لبه‌های آزاد از هم زیاد باشد، لازم است سطح جدیدی ایحاد کنید.
روش دیگری که به شناسایی #Solid ها در راینو کمک می‌کند، مشخص کردن پشت سطوح با یک رنگ مجزاست. همانطور که در پست‌های قبلی (آشنایی با سطوح در راینو) اشاره شد، پشت و روی سطوح در راینو با هم متفاوت هستند. سمت روی سطوح را #Frontface و پشت آنها را #Backface نامگذاری می‌کنیم. در سطوح بسته همواره Frontface سطوح به سمت بیرون است و Backface ها دیده نمی‌شوند، بنابرین در صورتی که پشت یک سطح قابل رویت باشد آن سطح مطمئنا بسته نیست. برای دیدن پشت سطوح با یک رنگ مجزا، از پنل Display گزینه Color Backface را علامت بزنید و رنگ مورد نظر را برای آن انتخاب کنید.
Backface و Naked edge در راینو
همچنین از دستورات SelClosedSrf و SelClosedPolysrf نیز می‌توانید برای شناسایی و انتخاب سطوح بسته کمک بگیرید.
بعد از آنکه اطمینان حاصل کردید تمام قسمت‌های مدل شما Solid هستند، اکنون باید تمام قسمت‌ها را با هم یکی کنید. برای یکپارچه کردن و ادغام کردن حجمهای بستهدر این مرحله از کار می‌توانید از دستور BooleanDifference استفاده کنید، و یا بعد از ایجاد مش از سطوح ساخته شده مش‌ها را با هم یکپارچه کنید. در قسمت بعدی ایجاد مش و ذخیره آن به همراه یک نمونه انجام شده بررسی می‌شود.
اگر فکر می‌کنید این مطلب ممکن است به درد دوستان شما هم بخورد، آن را به اشتراک بگذارید!
(لینک کوتاه این مطلب: http://go.rhino5.ir/3dp1)

شاید از این مطالب هم خوشتون بیاد:

افزونه‌ی Rhino5.ir برای Pictureframe ها... دوستان عزیزم سلام. در پست‌های قبل مطلب مفصلی در مورد #Pictureframe ها در راینو نوشته شد که در آن به برخی نکات و مفاهیم مرتبط با Pictureframe ها در ...
معرفی و دانلود آخرین نسخه راینو ۶ (تاریخ ۲/۶/۲۰۱۸)... همانطور که در پست‌های پیشین توضیح داده شد، مراحل توسعه هر نسخه جدید از نرم‌افزار در کمپانی مک‌نیل شامل سه مرحله است.  مرحله نسخه WIP، مرحله نسخه BETA ...
شروع کار با راینو سلام! پُستی که مشغول خوندن اون هستید اولین پست آموزشی Rhino5.ir هست. اگه هنوز راینو رو روی کامپیوترنون نصب نکردین یا از نسخه‌های قدیمی‌تر دارید استفا...
منوی جادویی F6 در Matrix در پست‌های گذشته به معرفی مختصر متریکس و جایگاه آن در پروسه طراحی جواهرات پرداختیم. در این پست قصد دارم شما را با یکی از امکانات کاربردی #متریکس به طو...

درباره‌ی محمد نیکوکار

محمد نیکوکار
محمد نیکوکار هستم، دانشجوی کارشناسی ارشد طراحی صنعتی، دانشگاه تهران؛ عاشق یاد گرفتن و یاد دادن. معلم راینو و مولف کتاب مدلسازی سه بعدی با Rhinoceros5. علاقمند به برنامه نویسی و موزیک. در حال حاضر فعال در زمینه طراحی جواهرات و کفش.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Rhino5.ir تخصصی‌ترین مرجع فارسی زبان راینو و پلاگین‌های راینو