Tinkercad: Как разделить 3D-модель

Многие модели превышают стандартные объемы печати на 3D-принтере. Ознакомьтесь с нашим учебным пособием по Tinkercad и разбивайте 3D-модели на части!

Научившись разбивать модель в Tinkercad на части, вы откроете для себя мощный инструмент в области 3D-печати. Для тех, кто не знает, Tinkercad — это удобная программа для 3D-моделирования, разработанная компанией Autodesk. Она предназначена для того, чтобы сделать 3D-проектирование доступным как для начинающих, так и для более опытных пользователей. Благодаря простому интерфейсу, основанному на принципе «Drag-and-drop», программа позволяет создавать, изменять и комбинировать базовые формы и объекты, что делает ее идеальной платформой для обучения и создания прототипов.

Разделение объектов в этой платформе — фундаментальный навык, открывающий двери к бесконечным творческим возможностям. Независимо от того, хотите ли вы оптимизировать качество печати, включить сложные детали или собрать большие конструкции, которые не помещаются на печатном столе, разбиение объектов — это ваш билет к совершенству 3D-печати.

В этом руководстве мы рассмотрим процесс разделения объекта в Tinkercad, чтобы гарантировать, что ваши 3D-отпечатки будут выполнены наилучшим образом. Хотя существует множество способов «разделения» модели в Tinkercad, этот метод подходит как для простых, так и для сложных объектов. Если вы совсем не знакомы с Tinkercad или еще не создали учетную запись, то перед тем, как продолжить обучение, вам стоит ознакомиться с этим обзором.

Начало работы

Для демонстрации процесса разделения объектов в Tinkercad мы будем использовать модель шлема Хоншу, а именно файл под названием «KhonshuSkullComplete.stl». Не стесняйтесь загружать эту модель, если хотите следовать этому примеру, или используйте свою модель по своему выбору.

В этом примере мы используем файл .stl, но программа Tinkercad может работать с файлами .stl, .obj и .svg. Правда, все они ограничены размером файла в 25 Мб для импорта. Все, что больше этого размера, не будет загружено.

После того как файл соответствующего размера сохранен на компьютере, его можно импортировать в Tinkercad. Если вы еще не вошли в систему, войдите в свою учетную запись Tinkercad, чтобы получить доступ к редактору. В зависимости от того, как вы настроили свою учетную запись, вы выберете либо учетную запись преподавателя, либо одну из опций для студентов, либо личную учетную запись.

Шаг 1: Импорт модели

После входа в систему перед вами откроется целевая страница Tinkercad для вашей учетной записи.

1. Нажмите синюю кнопку «+ Создать», а затем выберите в выподающем меню пункт «3D-проект».
2. Нажмите кнопку «Импорт» в правой части строки меню, затем выберите STL-файл, который необходимо разделить.
3. После импорта расположите и масштабируйте модель в соответствии с требованиями проекта. Для этого просто нажмите и удерживайте модель левой кнопкой мыши и переместите ее в нужное место, после чего отпустите. Масштабировать модель можно, манипулируя появляющимися после выделения модели масштабными рамками или вводя реальные размеры в диалоговом окне, появляющемся при наведении курсора на масштабные рамки.
4. Наконец, продублируйте модель, нажав на пиктограмму «Копировать и повторить» в левой части строки меню (или нажав клавиши «Ctrl+D»). Оставьте ее точно поверх оригинала. Этот шаг необходим для разделения модели на части, как будет показано ниже.

Прежде чем двигаться дальше, следует сказать несколько слов предостережения. Наберитесь терпения. Платформа работает через Интернет, поэтому при импорте файлов, особенно таких больших, как шлем Кхоншу, может наблюдаться небольшая задержка. Его размер составляет примерно 600 x 300 x 300 мм и около 10 МБ!

Шаг 2: Добавление разделяющей формы

Для разделения объектов в Tinkercad нам понадобится разделяющая форма, которая представляет собой геометрическую фигуру, определяющую область в которой объект будет разделен на разные части. Можно использовать любую форму, расположив и масштабировав ее таким образом, чтобы она охватывала и пересекалась с той частью модели, которую планируется отделить.

Ключевую роль в разделении объектов играет функция Tinkercad «Отверстие». Это операция, которая вычитает объем разделяющей формы из объема исходной модели. Это особенно важно при работе со сложными конструкциями, которые после печати должны органично сочетаться друг с другом.

Вот как это делается:

1. Выберите подходящую форму из библиотеки Основные формы (панель в правой части пользовательского интерфейса), которая соответствует вашим потребностям в разделение. Мы остановимся на паралеллепипеде.
2. Расположите и масштабируйте фигуру так, чтобы она охватывала только ту область, которую вы собираетесь отрезать.
3. После позиционирования и масштабирования выделите фигуру, затем нажмите кнопку «Отверстие» в плавающем меню в правом верхнем углу. Разделяемая фигура будет заполнена серым диагонально-полосатым узором.

Теперь нам нужна разделительная форма для остальной части модели. В принципе, мы будем использовать две формы для разделения модели, поэтому можно просто продублировать только что созданную форму и использовать дублированную версию для огибания остальной части объекта. Это обеспечит идеальное разделение вдоль выбранной нами плоскости.

1. Продублируйте только что созданную фигуру, нажав «Ctrl + D».
2. Выделите форму и расположите ее так, чтобы она совпадала с плоскостью расделения другой расделяемой формы.
3. Измените размер вновь созданной формы так, чтобы она окружала модель и была достаточно большой, чтобы полностью охватить её.

Шаг 3: Группировка

Теперь, когда у нас есть разделяющая фигура, мы можем использовать ее для манипулирования нашими объектами — помните, что мы создали дубликат исходного объекта и оставили его точно на том же месте. В этом шаге мы объединим фигуры с объектами, чтобы создать разделенные части модели.

1. Выделите объект и одну из разделительных фигур, удерживая клавишу Shift. Возможно, будет легче выбрать объект, если скрыть другую разделяющую фигуру, щелкнув ее, а затем выбрав «Скрыть выделенное» (значок лампочки) в меню плавающей фигуры.
2. Щелкните на пиктограмме «Сгруппировать» в строке меню над видовым экраном (или просто нажмите «Ctrl + G»). Поскольку разделяющая форма задана как «Отверстие», функция «Сгруппировать» выполнит операцию, объединив модель с разделяющей формой.
3. Щелкните на лампочке «Показать все» в строке меню над видовым экраном, чтобы показать другую разделяющую фигуру.
4. Повторите шаги 1 и 2 для другой расделяющей формой. Теперь этот объект должен быть разделен вдоль плоскости расделения.
5. Наконец, убедитесь, что объект разделен на две отдельные части, выделив и переместив отдельные части.

Если необходимо сделать дополнительные фрагменты для дальнейшего разделения модели, повторите процесс для каждого удаляемого фрагмента, обеспечив дублирование и группировку необходимых форм и моделей.

Шаг 4: Добавление пазов для сборки модели (необязательно)

Соблюдение соосности при сборке 3D-печатных деталей может быть затруднено, если объект разделен на несколько компонентов, особенно таких сложных, как шлем Khonshu. Обеспечить правильное выравнивание и бесшовную стыковку разделенных деталей помогает киинг. Для этого на разделенных объектах создаются дополняющие друг друга элементы, которые играют роль головоломок, направляющих процесс сборки.

Этот этап не является обязательным, но вот как он обычно выполняется:

1. Определить точки привязки: Проанализируйте разделенные части и определите стратегические точки в которых можно разместить элементы «шип-паз». Это могут быть определенные места, где детали естественным образом совмещаются.
2. Создание элементов «шип-паз»: Разработайте соответствующие элементы в выявленных точках. Эти элементы могут иметь форму выступов (например колышков). Какую бы форму вы ни выбрали, обязательно спроектируйте их таким образом, чтобы они легко сцеплялись между собой при совмещении деталей.

3. Дублирование пазов: Чтобы добиться идеальной симметрии, продублируйте соединяющие элементы на противоположной разделенной части. Это означает, что если на одной детали имеется штифт, то на другой детали должно быть соответствующее отверстие. Используйте инструменты для выравнивания, чтобы убедиться, что все находится на своих местах.
4. Проверьте правильность посадки: Прежде чем приступить к окончательной доработке конструкции, рекомендуется проверить правильность подгонки элементов. Просто выровняйте разделенные части в Tinkercad и убедитесь, что шпоночные конструкции сцепляются так, как нужно.

Для дополнительной иллюстрации этой техники посмотрите на дополнительные .stl-файлы шлема Хоншу, доступные на вкладке «Файлы» страницы «Печатные формы» модели. Конструктор разделил единый крупный объект на пять составных частей, причем некоторые части имеют прямоугольные выступы, совпадающие с прямоугольными отверстиями на соответствующих деталях.

Шаг 5: Подготовка модели к 3D-печати

Перед отправкой разъемных деталей на 3D-принтер необходимо убедиться, что они оптимизированы для печати. Этот этап включает в себя несколько важнейших задач, которые позволят обеспечить не только прекрасный внешний вид, но и плавную конвертацию деталей из виртуального мира в физический.

Помните, что от вашего внимания к деталям на этом этапе зависит успех конечного результата, поэтому уделите время тому, чтобы убедиться, что ваши разделенные компоненты подготовлены к простому процессу 3D-печати. Для этого необходимо продумать следующие моменты:

• Оптимизация для печати: Оцените разделенные детали на предмет пригодности к печати. Это включает в себя поиск потенциальных проблем, таких как выступы, сложная геометрия или замысловатые детали, которые могут повлиять на качество печати и внесение необходимых изменений.
• Доработка геометрии: Уточните геометрию разделенной детали, устранив все нежелательные детали, которые могут повлиять на качество печати.
• При необходимости добавьте поддержки: На данном этапе необходимо определить, следует ли использовать для проектирования поддержки функцию Tinkercad «Опорные конструкции» или инструменты «Поддержки» в слайсере.

После оптимизации модели нажмите кнопку «Экспорт» в строке меню. В диалоговом окне «Экспорт» у вас будет возможность экспортировать все в один STL-файл или только выбранные объекты. Кроме того, в разделе «Для 3D-печати» можно выбрать один из нескольких форматов файлов — .stl, .obj и .glb. Вкладка «3D-печать» в верхней части диалогового окна позволяет отправить модель непосредственно на принтер из Tinkercad (в зависимости от модели принтера) или в службу 3D-печати.