Стремительное развитие технологий аддитивной печати было бы невозможным без современного программного обеспечения. Раньше приходилось подолгу осваивать графические редакторы и изучать азы инженерного моделирования для создания элементарных предметов.

Сегодняшний софт для 3d принтера позволяет практически полностью автоматизировать печатный процесс и значительно упростить обращение с высокотехнологичной техникой.

Практически все 3D печатающие устройства управляются так называемым G-кодом – это общепринятый язык, применяемый для аппаратов этого вида.

Что такое G-код

Таким наименованием окрестили в 60-х годах язык для станков с ЧПУ. Его начала разрабатывать американская компания Electronic Industries Alliance, затем стали применять практически все производители и пользователи автоматизированных станков.

G-код представляет собой структуру и синтаксис написания команд для обрабатывающего станка. G-код имеет международную базовую структурную основу, утверждённую американской и европейской системами стандартизации. Однако существует множество специфических дополнений и модификаций, которые локально используют производители станков и крупные корпорации, выпускающие оборудование.

Последовательность создания объёмного модели

Для того, чтобы получить любое изделие в 3D нужно решить две задачи:

  • Создать математическое описание объекта – объёмную модель;
  • Объяснить устройству, как её печатать – в какой момент времени в какую точку добавить материал и как его отвердить.

Для построения трёхмерных объектов, как и для управления печатью, существуют специальные программы для 3D принтера.

Виды 3-х мерных объектов

Осуществляющие 3D печать программы работают с моделями трёхмерных объектов. Они не только имеют различные конфигурации построения файлов, но и не одинаковы по наполнению. Модели объёмных объектов делятся на два вида:

  • Твердотельные;
  • Поверхностные – сеть.

Твердотельный объект (Solid) – векторная модель, описывающая тело полностью с помощью математических векторов. В ней каждая точка имеет значения (координаты, вес, цвет, любые другие свойства). Так как свойства и координаты описаны с помощью векторов такой объект имеет бесконечную детализацию.

Поверхностный объект (Mesh) – модель, описанная «сеткой». Математическими векторами описаны только «нити» сетки, опоясывающие поверхности предмета. Сеть имеет шаг между нитями, определяющими точность описания свойств модели и её частей.

Твердотельные модели содержат много информации, которая требует большое количество ресурсов. Поверхностные объекты значительно меньше по объёму, но точность отображения их свойств ограничена параметрами сетки.

Некоторые промышленные печатающие устройства, как и сложные станки с ЧПУ «умеют» работать с твердотельными массивами. Однако, все массовые бытовые и промышленные принтеры заточены только для работы только с поверхностными (сетевыми) моделями.

Что такое слайсеры и зачем нужны?

Слайсер – изначально это утилита, которая умеет из поверхностного массива сделать нарезку параллельными плоскостями и перевести полученную информацию в G-код. Ведь головки экструдера работают именно таким образом, строя объект последовательным наращиванием «срезов» поверхностей в параллельных плоскостях.

Поэтому при выходе на рынок трёхмерных принтеров появились утилиты, которые нарезают эти плоскости и, затем, управляют драйверами шаговых двигателей и соплами принтера. С развитием печатного дела в этой области, слайсеры стали оснащать и простыми инструментами построения трёхмерных объектов.

Средства, изначально предназначенные для трёхмерного моделирования намного мощнее. В них можно строить объекты любой сложности и деталировки. Но работа с ними требует определённых навыков. Тем не менее, инструменты САПР(CAD или CADD — система автоматизированного проектирования) тоже получили значительное развитие с появлением трёхмерной печати. Сегодня все мощные программы моделирования имеют встроенные возможности по компилированию своих моделей в файл формата *.stl.

Развитие печати твёрдыми материалами происходит несколькими путями. Разработчики слайсеров, другого полезного прикладного софта тоже не стоят на месте. К примеру, появились попытки представления конечного изделия со всеми возможными его изъянами и ограничениями. Это бывает очень полезно. Мощные САПР пока не могут похвастаться такими полезными возможностями, хотя в их приложениях реализованы подобные вещи для литья и механической обработки.

Кроме того, интерфейсы слайсеров сделаны интуитивно понятными и очень простыми для пользователя. Простые предметы в слайсере построить намного легче даже и опытному пользователю САПР. Значительное преимущество слайсеров, кроме простоты и доступности – фактор стоимости. Большинство из них бесплатные и свободные к распространению. Есть и платные инструменты, но их стоимость не так велика по сравнению со стоимостью САПР. Все хорошие слайсеры и оболочки имеют инструменты редактирования и построения простых объектов.

Слайсеры и программы для работы с моделями для 3D принтера

Если Вы уже используете 3D принтер, программа слайсер к нему поставлена в комплекте с первичными настройками. Однако, этого не всегда достаточно для решения Ваших задач. Программное обеспечение для 3d принтера поставляется производителем пока ещё без учёта пользовательских потребностей.

Программы, используемые для работы с 3d принтером в основном бесплатные. Только некоторые из них имеют платные версии или расширения. Все бесплатные программы, предоставляемые для 3d принтера разработчиками, пока поддерживаются и обновляются тоже на свободной основе. Многие из них имеют открытый код.

Софт, распространяемый для 3d принтера, с интерфейсом на русском языке пока довольно малочисленны. Но отечественный рынок довольно быстро растёт, увеличивается и количество адаптированного софта. Порядок представленных ниже утилит ориентирован на мировую популярность.

Наиболее распространённые слайсеры и другой полезный софт для 3D принтера представлены ниже:

 

Kissslicer

Одно из самых популярных средств для работы с печатью моделей. Есть платная и бесплатная версии. Платная отличается поддержкой нескольких сопел, облачным сервисом, библиотеками, большим количеством настроек, инструментов.

Почти все платные опции нужны для аппаратов с несколькими соплами и построения сложных объектов. Нет больших возможностей по редактированию. Зато реализована функция непосредственного редактирования G-кода, что позволяет напрямую управлять всеми органами устройства.

Бесплатная версия для любой операционной системы. На этой же странице можно перейти к платной профессиональной версии.

Скачать Kissslicer (Бесплатная)

 

Cura

Одно из самых удобных и интуитивно понятных приложений от производителя 3D принтеров Ultimaker. Получила самое большое распространение – это самый популярный слайсер для 3D принтера. Кроме инструментов редактирования, настроек материала, опций печати, включён ряд удобных функций по расчёту количества материала и его стоимости, веса изделия. Имеет открытый код. Полностью бесплатная, обновляемая утилита.

Скачать Cura (Бесплатная)

 

Slic3r

Один из наиболее универсальных и проработанных продуктов с точки зрения построения и редактирования G-кода для принтера. Есть настройки практически всех функций непосредственной печати, поддержку нескольких сопел и нескольких типов применяемых материалов. Реализована возможность редактирования G-кода пользователем.

Скачать Slic3r (Бесплатная)

 

CraftWare

Эта утилита построена очень интуитивно просто. Вместе с тем, имеет несколько преимуществ. Три режима разделяют подготовку к созданию изделия на функции:

  • Работа с моделью;
  • Работа с поддержками и заполнением пустот;
  • Слайсер – нарезка модели для печати.

Отдельно реализуются настройки печати. Есть функции определения времени и предварительной стоимости, функция просмотра фаз построения по времени.

Скачать CraftWare (Бесплатная)

 

123D Catch

Это инструмент от Autodesk, который позволяет создать 3D объект из снимков камеры. Существует версия и для Android, позволяющая сделать из смартфона 3D сканер. В результате обработки снимков с различных ракурсов строится поверхностный объёмный объект в нескольких распространённых форматах 3D графики.

Все операции проводятся в облачном сервисе с использованием электронной почты для получения конечного файла. Визуализация изделия происходит непосредственно в среде утилиты. Распространяется и поддерживается бесплатно.

Скачать 123D Catch (Бесплатная)

 

3D Slash

Очень мощная облачная программа, позволяющая создавать, редактировать и печатать 3D объекты. Интуитивно понятный, интерактивный интерфейс хорошо воспринимается для использования всех функций. Кроме загрузки, создания, редактирования объектов реализованы все функции слайсера и управления печатью. Пожалуй, самая простая и универсальная программа для 3d принтера, позволяющая создавать и печатать различные предметы.

Скачать 3D Slash (Бесплатная)

 

TinkerCAD

Полностью облачный сервис от Autodesk, который позволяет работать с 3D моделями, создавать их, редактировать, отправлять на печать. Существует очень большое количество сервисов и возможностей, функций построения и управления печатью. Это не самая функциональная утилита для управления принтером, так как изначально разрабатывалась для других прикладных станков, но эти функции постоянно развиваются разработчиком, увеличивается охват различных стандартов.

Начало работы с сервисом на русском языке возможно после регистрации по этой ссылке . Там же предложен небольшой обучающий курс.

 

3DTin

Онлайн редактор для построения и редактирования сетевых 3D моделей. Очень простой, быстрый и интуитивно понятный. Не требует начальных навыков. Работает только в облаке. Позволяет создавать простые предметы с последующей их конвертацией в stl – файлы.

Сервис представляет собой одну из свободно распространяемых CAD tools, работа с которыми возможна только после регистрации на https://www.tinkercad.com/ или сервере инструментов Autedesk http://formit360.autodesk.com/.

 

Blender 3D

Интересный трёхмерный редактор. Очень прост, но довольно функционален для построения различных изделий из большой библиотеки примитивов. Для редактирования есть набор удобных инструментов. Сохраняет файлы в большинстве используемых форматов, поэтому его часто используют в качестве конвертора. Изначально утилита была написана для объёмной анимации, но постоянные доработки и расширения сделали её вполне пригодной для конструирования деталей. Инструмент распространяется бесплатно, имеет открытый код.

Скачать Blender 3D (Бесплатная)

 

Подведем итоги:

Перечень представленных инструментов совсем не полный – их уже существует намного больше. Появляются новые, а существующие очень быстро совершенствуются. Появляются интуитивно понятные возможности редактирования G-кода, простые способы редактирования поверхностных объектов, инструменты наглядного управления непосредственными функциями печати. Мы стоим на пороге технологического взлёта этой новой отрасли, внося свой посильный пользовательский вклад в её становление и совершенствование.

 

 

 

Другие интересные статьи