Software di stampa 3D

Programvara för 3D-utskrift

Källa: 3dnatives.com

I grunden för varje 3D-utskriven del finns en digital modell som skapats eller redigerats i ett 3D-modelleringsprogram. När vi talar om 3D-modelleringsmjukvara menar vi oftast CAD-mjukvara, men vi kan även syfta på optimerings- och simuleringsprogram eller mjukvara för slicing och reparation av STL-filer. Dessutom finns det program på marknaden för hantering av produktionsflöden, som inte har att göra med modellering men som blir alltmer användbara för företag som vill industrialisera sin produktion. Faktum är att sektorn för 3D-utskriftsprogram är omfattande, vilket är anledningen till att vi delar upp den åt dig nedan!

När det gäller modellering är det viktigt att komma ihåg att man måste ta hänsyn till ett flertal parametrar när man arbetar med en 3D-modell. Det är därför viktigt att planera komplexa geometrier, mekaniska egenskaper, vikt, kostnad, stöd för 3D-utskrift, etc. i förväg. I den här guiden analyserar vi de olika typerna av 3D-utskriftsprogram som finns på marknaden.

3D-modelleringsmjukvara

När det kommer till att modellera en del har användaren flera alternativ: solidmodellering, ytmodellering eller organisk modellering. Det slutgiltiga valet av mjukvara görs baserat på behoven och den rendering man vill ge det 3D-utskrivna objektet. Detta kan även påverkas av 3D-utskriftstekniken eller till och med önskat material.

Solidmodellering

För solidmodellering är CAD-mjukvara ofta den mest lämpliga lösningen. Utbudet för denna mjukvarukategori är brett. När du väljer vilken CAD-mjukvara du ska använda för modelleringen bör du först och främst låta dig vägledas av din erfarenhetsnivå. Om du är nybörjare bör du välja en enklare lösning, eftersom modellering kan vara komplext i början. Ditt val kommer även att bero på vissa funktioner du kan behöva, som vanligtvis dikteras av den bransch du arbetar inom. Fråga dig slutligen om du vill ha en molnbaserad lösning eller inte.

CAD-mjukvara använder ofta parametrisk design, vilket, som namnet antyder, gör att en 3D-modell kan definieras av parametrar som enkelt kan bytas ut: modelleringen tar form genom programmering snarare än genom ritning.

Denna typ av lösning gör det möjligt för användaren att ändra egenskaperna hos en del (längd, vinkel, koordinater i förhållande till en referenspunkt eller ett avstånd). Allt börjar med en ritning bestående av stängda 2D-kurvor; därefter lägger användaren till en rad funktioner för att skapa en 3D-form.

Denna teknik liknar generativ design, vilket gör det möjligt att definiera designmål och begränsningar samt att analysera prestandan för varje parameter (material, vikt, styrka, kostnad, etc.). Mjukvaran utforskar alla möjliga permutationer av en design, genererar snabbt alternativa designer, testar och lär sig vid varje iteration vad som fungerar och vad som inte gör det.

Parametrisk design är mer rigid än direktmodellering och används främst av maskiningenjörer och industridesigners. Några av de mest populära programvarorna med sådana funktioner är Solidworks, Catia, CREO, Fusion 360 och FreeCAD för gratisversionen.

Det bör noteras att enligt en undersökning genomförd av 3DHubs bland 750 yrkesverksamma är Solidworks den mest använda CAD-mjukvaran bland ingenjörer (50 %) och konstruktörer (49 %). Den följs av AutoCAD, Fusion 360 och Rhino-lösningar, som riktar sig till designers.

Ytmodellering

Denna typ av design uppskattas vanligtvis av användare som söker estetik. Som namnet antyder definierar mjukvaran för ytmodellering objektets yta och inte dess insida. I de flesta fall används den inom den konstnärliga sektorn, särskilt inom 3D-animering. De mest kända lösningarna är CATIA från Dassault Systèmes, Blender eller Rhinoceros. Den sistnämnda är till exempel ett verktyg som är särskilt uppskattat av industridesigners och arkitekter.

Organisk modellering

Detta gör det möjligt att skapa ytor med fri form med extremt komplexa detaljer och används vanligtvis för att designa figurer eller skulpturer. De två mest använda programmen på marknaden är utan tvekan ZBrush från Pixologic och Mudbox från Autodesk. Dessa är extremt välkända inom filmindustrin och bland smyckesdesigners.

När 3D-modellen väl har skapats i ett modelleringsprogram är nästa steg att se till att den är 3D-utskrivbar. Det finns ett flertal lösningar för att optimera eller till och med simulera utskriften av delen, vilket därmed minskar risken för utskriftsfel.

Simulerings- och optimeringsmjukvara

Mjukvara för topologisk optimering kan inte utelämnas när det gäller modellering och simulering. Detta verktyg gör det möjligt att definiera den bästa materialfördelningen i en given volym som omfattas av begränsningar. Med andra ord tar den bort material från en del när det inte behövs för dess korrekta funktion. Topologisk optimering gör det möjligt att uppfylla belastnings- och hållfasthetsbegränsningar, samtidigt som den slutgiltiga vikten minskar avsevärt. Dessa optimeringsprogram erbjuder mer komplexa geometrier, viktbesparingar och följaktligen bättre prestanda inom sektorer som fordons- eller flygindustrin. Bland befintliga lösningar kan vi nämna solidThinking Inspire, Ansys eller 4D_Additive, eller Crea Simulate.

Simuleringsmjukvara gör det istället möjligt för dig att digitalt förutse resultaten av en 3D-utskriftsprocess. De sparar dyrbar tid för användaren då de identifierar möjliga utskriftsfel på några minuter, vilket minskar kostnaderna för utskriftsspill. Användaren kan simulera olika parametrar: distorsion, temperatur eller efterbehandling. Det gör det även möjligt att utvärdera behovet av utskriftsstöd och identifiera kritiska områden där deformationer kan förekomma.

Parametrarna som ska simuleras beror på vilken utskriftsteknik som används. Till exempel, för modellering genom smälttrådsutskrift (FDM) kommer fokus att ligga på att utvärdera risken för skevhet; i dessa fall kommer simuleringen att hjälpa till att fastställa om delen måste ritas om eller om vidhäftningen mot plattan, till exempel, behöver ökas.

Om selektiv lasersintring (SLS) har använts kan du observera bildandet av mer eller mindre varma zoner på delen, vilket orsakar deformation av själva delen eller dålig ytkvalitet. Genom att simulera de termiska egenskaperna hos din 3D-modell kan dessa fel undvikas vid utskriftstillfället.

Slicer och mjukvara för att reparera STL-filer

Slicers

Det är ett måste när du vill skriva ut i 3D: en slicer, eller slicer-mjukvara, skär upp 3D-modellen i tunna digitala skikt som motsvarar de materialskikt som extruderas av 3D-skrivaren.

Slicern skickar alla instruktioner som skrivaren måste följa; dessa är vanligtvis skrivna på ett språk som kallas G-kod. Till exempel definierar slicern upplösningen, utskriftshastigheten eller skikthöjden. Det är därför en central mjukvara i processen för additiv tillverkning. För FDM 3D-skrivare finns det två kategorier av slicers: universell programvara med öppen källkod, såsom Cura (utvecklad av Ultimaker), Repetier och Slic3r, eller betald mjukvara såsom Simplify3D, men även proprietär programvara som ReplicatorG från MakerBot, ZSuite från Zortrax eller Voxelizer från ZMorph.

Reparation

Medan simuleringsmjukvara identifierar fel innan utskrift, kan STL-reparationsmjukvara korrigera dem: det är en nyckeltillgång i utskriftsprocessen. Vissa slicers kan identifiera grundläggande fel som finns på 3D-filnivå, men de upptäcker inte nödvändigtvis allt.

Lyckligtvis finns dedikerad programvara tillgänglig för att reparera skadade STL-filer, vilket säkerställer en optimal 3D-utskriftsprocess. Vissa verktyg kan laddas ner, andra finns tillgängliga online, med öppen källkod eller inte. Oavsett vilken nivå du befinner dig på bör du kunna hitta en lösning som passar dig. Bland de mest kända finns NetFabb och MakePrintable.

Verktyg för hantering av 3D-utskrifter

Om du behöver utföra flera 3D-utskrifter samtidigt på olika platser eller om ditt företag har ett stort maskinutbud, finns det lösningar för hantering av 3D-skrivare tillgängliga för att förenkla arbetsflödet. Dessa inkluderar vanligtvis fjärrövervakning, hantering av flera användare, optimerad fyllning av produktionskorgar eller bättre maskinkontroll, allt för att underlätta användarupplevelsen och automatisera produktionsstegen.

Några av de program som för närvarande finns tillgängliga är Octoprint, Astroprint eller PrintRun. 3D Printer OS, till exempel, kopplar samman de olika 3D-skrivarna i ett nätverk för att koordinera hela utskriften och öka produktiviteten. För tillverkare har även programvaruleverantörer som Dassault Systèmes, Siemens, 3YOURMIND och AMFG lanserat lösningar för detta behov inom sektorn.

Annan programvara för 3D-utskrift

Som du har förstått finns det ett flertal verktyg när man talar om programvara för 3D-utskrift. För att komplettera denna översikt presenterar vi ytterligare två typer av lösningar:

– Programvara för att skydda dina designer: det finns lösningar på marknaden som är utformade för att skydda din data och möjliggöra repeterbarhet och spårbarhet i produktionen. När en användare modellerar en del kan det vara mycket viktigt att skydda viss data, mer eller mindre känslig, och säkerställa att de digitala flödena är krypterade. Vissa programvaror gör det nu möjligt att säkra hela linjen, från CAD till produktion. Detta är till exempel fallet med Identify3D.

– 3D-skanningsappar: ett modelleringsalternativ är 3D-skanning. Användaren kan direkt skapa en 3D-fil från ett skannat objekt. Idag finns det många skannrar, men de kan ibland vara komplicerade att använda eller ganska otillgängliga. 3D-skanningsappar är ett bra alternativ. Vissa kan laddas ner till smartphones och låter dig skanna direkt från telefonens kamera. Vi syftar särskilt på fotogrammetri-mjukvara som, precis som namnet antyder, använder fotografier för att återskapa en digital modell. Om du vill veta mer kan du ta en titt på vår lista över den bästa fotogrammetri-mjukvaran på marknaden.

Tillbaka till blogg
author