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3D打印
  • 听说你的喷嘴又堵了?快进来对号入座!

    你好,创客!

    话说小编前几天在打印模型时,只是走开了一会儿,回来时却看到了一幅“灵异”的画面:打印模组在自顾自地来回移动,喷嘴里却没有一丁点儿耗材挤出,模组与底下模型的距离也越来越远……

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    走近一研究,原来是喷嘴堵了!小编狂翻资料,又询问了万能的应用工程师,终于顺利让堵塞的喷嘴再次顺畅出料!这不,高兴之余也没忘记将关键信息都整理下来供创客们参考,下次如果你的喷嘴也堵了,一定记得来翻翻这篇文章~

    喷嘴堵塞的原因

    说到喷嘴堵塞,肯定有人会好奇:喷嘴到底为什么会堵塞?这其中的原因其实有很多,但主要和以下这三个因素有关:

    1. 耗材质量不过关
    2. 操作或设置不当
    3. 机器组件故障

    接下来,让我们一一来看,究竟是哪里出了问题?

    耗材质量

    喷嘴是耗材被挤出的必经之路,因此喷嘴堵了,一般来说跟耗材都多多少少沾点关系。

    首先要考虑的是,“当事耗材”本身的质量不过关。随着 3D打印技术和应用的普及化,耗材市场逐渐蓬勃发展,不同品牌、特性、颜色的耗材令人眼花缭乱,但质量却良莠不齐。质量欠佳的耗材含有的杂质往往超标,而这些杂质日积月累,最后很可能会成为喷嘴堵塞的元凶之一。这种“混子”耗材的内径尺寸也经常会出现不一致的现象,上段粗下段细,而喷嘴的内径是不变的,这能不容易堵吗?因此,看到便宜的耗材时建议先冷静一下,日后机器的维护成本也得算进去!

    看到这儿,也许你会想:以后只买正规靠谱的耗材,这下总能放心了吧?答案是还不够!买了好耗材,还得注意保存,因为耗材受潮和积灰,也是造成喷嘴堵塞的常见原因。受潮后,耗材会逐渐变硬变脆,从而容易折断在模组中,导致喷嘴不能正常挤出。此外,受了潮的耗材熔点也会变高,容易导致喷嘴堵塞。至于积灰就更好理解了:当耗材被喷嘴挤出时,身上的灰尘可不会被一同熔化。相反,它们会在喷嘴出口处积少成多,时间长了自然会堵塞喷嘴。想了解更多相关知识点的小伙伴,可以去上一期《不可不知的耗材保存与干燥大法》瞅瞅。

    操作设置

    平日里,你的很多习惯性操作也会在不知不觉中造成喷嘴堵塞,下面咱们就来挑几个典型的说说。

    1. 最直接的不当操作,其实就是没有清理喷嘴的习惯。想减少喷嘴堵塞的发生几率,首先要记得在每次打印后都对喷嘴进行轻度清理(先别急,具体方法会在下文中介绍)。因为打印完成后,可能会有残料留在喷嘴内部或外部。内部的不必多说,日积月累肯定会造成喷嘴堵塞。而外部的余留残料会影响喷嘴的加热,可能会使喷嘴不能升温至指定温度,导致耗材熔化不到位,从而堵塞喷嘴。
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    2. 未按照常规操作进行换料或退料,直接剪断,有时甚至简单粗暴地拔断。到下一次再打印时,可能就会发现新耗材无法被正常挤出。
    3. 打印温度设置得不对。温度太低,会像前文说的那样:耗材不能完全熔化,久而久之会导致喷嘴堵塞。这里提供一个小技巧:若在冬天,机器的工作环境温度很低,那打印温度可以稍微提高 5-10 ℃。另一方面,温度太高也不行,会导致耗材还没等到被喷嘴挤出,就提前受热变软。齿轮无法推动变软的耗材至喷嘴处,只会无能为力地在耗材上留下仿佛被谁啃过一般的痕迹,俗称“啃料”;此外,设置过高的打印温度可能会使耗材液化,导致耗材更容易黏附在喷嘴外表面。
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    4. 调平时将喷嘴与热床的间距设置得太小,也会导致喷嘴无法出料,若不及时处理,耗材同样会在喷嘴内部累积,冷却后就会堵塞喷嘴。这一般是由于手动调平热床时没有调准,或在自动调平的最后一步没有调整好喷嘴末端与热床之间的距离。如果是刚开始打印起始层时就不出料,很有可能属于这种情况。
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    5. 打印速度设置得太快,耗材来不及熔化就被硬生生地“赶鸭子上架”。部分未熔化的耗材无法被挤出,只能被滞留在喷嘴内部。就算耗材自己没脾气,日子久了喷嘴也不免会被堵塞。
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    6. 回抽距离设置得太长、回抽次数太多或者打印模组内的进料齿轮太紧,同样会增大喷嘴堵塞的风险。
    7. 打印过程中出现的翘边现象,相信很多创客都遇到过。但你可能没想过,这也会导致喷嘴堵塞!这是因为喷嘴移动至翘边处时,很可能会被翘起来的模型顶到,原本会被正常挤出的耗材也会在那一瞬间被堵在喷嘴中。耗材被堵在出口的次数多了,喷嘴就可能会发生堵塞。
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    8. 频繁切换使用不同种类的耗材。因为熔点可能会相差比较大,所以先使用熔点高的耗材,然后切换成熔点低的耗材时,前面的耗材就容易积累在喷嘴中,从而加速堵塞。

    机器因素

    我们刚才说到,打印温度无论设置得低了还是高了,都容易导致喷嘴堵塞。可有时候我们设置的温度明明没有问题,类似的情况还是会发生,那这是怎么一回事呢?这时就需要考虑,可能是打印模组的加热部件发生了故障,无法将喷嘴加热到指定温度;或者是模组内部的冷却风扇出了毛病,散热不到位,容易导致耗材提前受热软化。

    如何判断喷嘴已堵塞

    在前文中,我们简单列出了一些常见的喷嘴堵塞原因。但即使平时已经在各个方面都多加注意,喷嘴可能还是会有堵塞的风险。那么,我们怎样判断喷嘴已经发生了堵塞的迹象?

    喷嘴堵塞可以分为以下两种情况:

    一是部分堵塞。当喷嘴处于这种状态时,虽然还能够出料,但会有一些异常的表现。例如:打开 3D 打印模组的前盖,发现齿轮处有耗材碎屑;在打印过程中,喷嘴挤出的耗材比平常要细很多;挤出的耗材表面坑洼不平等等。
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    二是完全堵塞。这种就好判断多了。例如:像文章开头描述的那幅画面一样,模组空转,没有耗材挤出;在有耗材插入模组的情况下,加热喷嘴后点击进料,即便在多次操作后也没有耗材被挤出。

    如何避免喷嘴堵塞

    如果你的打印模组喷嘴没有出现以上异常情况,那真是太幸运了!不过,建议还是要防患于未然。那在日常中我们应当怎样避免喷嘴堵塞呢?其实只要和喷嘴堵塞的原因反着操作就行。为了加深记忆,我们再来一起复习下:

    1. 购买正规厂商生产的耗材。
    2. 平时要注意耗材的防尘、防潮。
    3. 在打印前,检查耗材有无易折损的迹象。
    4. 为不同种类的耗材设置合适的打印温度。
    5. 打印结束后,尽量第一时间排空、清理喷嘴。
    6. 若长时间不使用 3D 打印机,务必要将耗材取出存放,不能任其闲置在打印模组中。
    7. 在退料、换料、进料前,务必先启动机器并加热喷嘴后再进行操作。

    如何清理喷嘴

    下面小编将向大家介绍清理喷嘴的方法,主要分为日常清理和堵塞后清理两种场景。

    日常清理

    1. 关闭机器并等待喷嘴冷却,然后将喷嘴拆卸下来,用棉签蘸取无水乙醇对其外表面进行清理。操作时,请做好防护措施,例如佩戴手套。
    2. 启动机器并加热喷嘴,待喷嘴外部的耗材被熔化后,使用镊子进行清理。尽量不要使用钢丝刷或类似的工具,因为它们会破坏喷嘴外表面的氧化层,从而更容易粘附耗材残料。
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    3. 如果不想启动机器,将喷嘴拆卸下来再使用热风枪对其进行加热,然后再进行清洁也是可以的,但需要小心操作,以防烫伤。

    堵塞后清理

    1. 如果喷嘴已经堵塞了,先观察一下喷嘴出口处的外表面有没有被残料封住。如果有,则建议先按照日常清理的步骤,清除外表面的残料,然后再看喷嘴能否顺利出料。
    2. 如果发现确实是喷嘴内部发生堵塞,则可以先加热喷嘴,点击退料将耗材取出,然后使用跟喷嘴内径差不多粗细的针,小心地插入喷嘴末端进行上下疏通。如果家里没有针头,比喷嘴内径小的钢丝或者吉他 E 线也行的通。
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    3. 若已知导致喷嘴堵塞的耗材种类,则可以尝试加热喷嘴后,使用材质更硬、熔点更高的耗材插入打印模组进行疏通。

     

    关于喷嘴堵塞与清理的那些事儿,本文就介绍到这里,希望能够为你带来帮助!

    今后,Snapmaker Academy 还将继续为创客们介绍实用有趣的知识,请保持关注!如果你还对其他话题感兴趣,请在评论区留言,或者发送邮件至 support@snapmaker.com 告诉我们哦!

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  • 不可不知的 3D 打印耗材保存及干燥大法

    你好,创客!

    今天我们来聊聊一个虽然很重要但容易被忽视、一旦不注意就可能造成严重后果的知识点:耗材的保存与干燥。花十分钟阅读这篇文章,轻轻松松省掉未来的烦恼!

    为什么要注意耗材的保存?

    相信有很多萌新创客和小编一样,在刚开始接触3D打印时会忍不住选购很多耗材,恨不得一样来一个,到手后也是兴冲冲地挨个试,很少会等到一卷耗材用完后再拆新的用。然而,除非使用的速度特别快,否则被拆封的耗材们总免不了被闲置一段时间。

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    在此期间,若没有特别注意保存耗材的环境与方法,让其长期暴露在空气之中,则极有可能造成耗材受潮的结果。3D 打印耗材虽然是固体且不溶于水,但却有着很好的吸水性。即使不跟水直接接触,耗材也会“积极地”从空气中汲取水分,最终导致受潮。

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    虽然“受潮”这种现象在日常生活中屡见不鲜,但耗材受潮可不是闹着玩的,其严重性一般会在以下三个方面有所体现。

    • 性质改变
      耗材吸水后,其物理性质会发生改变。例如,受潮的耗材均会产生一定程度的膨胀;同时,也会变得更硬、更脆,导致非常容易折断,从而增加维护和使用的难度。
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    • 打印质量差
      受了潮的耗材在喷嘴中被加热时,其含有的水分会沸腾并产生很多细小气泡,使得被挤出的耗材质量和流量更不稳定,从而导致打印品表面变得粗糙不平,直接影响打印效果。当喷嘴停止挤出耗材时,由于水分还会持续沸腾,耗材并不会乖乖停下来,而是会继续从喷嘴中流出,形成让许多创客都头疼不已的拉丝现象。
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    • 机器故障
      是的,你没看错!使用受潮耗材进行打印,还会导致机器故障。这是因为在打印过程中,耗材变得极易拉丝,很有可能会堵塞、损坏喷嘴。同样地,耗材在受潮后熔点会变高,若仍使用原先设定的打印温度,耗材的熔化效果不理想,也会堵塞喷嘴。另外,如果耗材长时间被闲置在机器中,受潮后发生膨胀、内径增大,也容易卡在喷嘴中难以取出。

    也许看到这里,你会问:家里的被子受了潮,晒晒就能恢复原样。那耗材受了潮,干燥一下不就能避免这些严重后果了嘛?可以是可以,但有研究表明,受潮耗材在干燥后,质量仍会比受潮之前下降大约33%。如上文所说的,这是因为耗材在吸水后,其材料性质发生了改变,而这种改变不能完全被干燥大法修复如初。

    耗材吸水,并不能像海绵一样吸了还能再挤出来,是因为水和耗材发生了水解反应。耗材是一种高分子聚合物,但在吸水后,水分子会打破高分子内部的分子键,强行插入其中,导致高分子变成单分子。这也是为什么耗材在受潮后会变得更硬、更脆。
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    综上所述,如果你经常为以上问题而烦恼却找不到原因和解决办法,不妨从耗材保存这个思路入手。

    适宜的保存环境

    耗材的保存环境主要考虑温度和湿度两个方面。

    通常来讲,耗材在保存时要避免阳光直射温度最好不冷不热。资料表明,PLA、TPU、PC、Nylon等耗材的适宜在-20℃到30℃之间的环境中保存。ABS的温度范围更小一些,为15到25℃左右。

    不过,最重要的还是保持干燥。保存环境的湿度最好保持在10%至20%内。若湿度过高(例如,超过50%),则耗材的质量一定会受到影响。尤其是南方的朋友们,必须得予以重视。

    如今,正规专业的耗材厂商一般都会在包装内部附赠说明书,详细描述自家耗材的属性及保存条件,要注意可别随意扔掉。

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    耗材的保存方法

    首先,在推荐保存方法之前需要明确一点:即使耗材在非常适宜的环境下能够保存长达两年之久,还是建议用多少买多少,开封后的耗材尽量在一个月内用完,就算闲置也不要超过一年。这样不仅减少了保存的麻烦,还能保证耗材的使用效果。

    接下来,我们就来说说那些在创客中比较流行(且省钱)的耗材防潮保存大法。

    1. 使用密封袋或密封箱,并在其中放置足够多的硅胶干燥包,或者直接在底部铺满整整一层的硅胶颗粒,最后再放进去一个便宜的电子温湿度计,实时监控保存情况。
      硅胶包不用特意去买,只需平时收集一下零食袋中的干燥防腐剂就足够了。如果用的是零散的硅胶颗粒,每隔一段时间倒出来进行加热干燥,就能实现循环重复使用。也有网友说,用小布袋包裹硅胶颗粒更好,因为布料有助于吸收水分。
      虽然日常家用的密封储存箱就能满足需求,但还是有许多大神设计出了专门用来存放耗材的箱子
      你可以直接下载文件进行打印,也可以根据需要,对它们进行二次创作,设计出最适合自己的耗材储存箱。

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    2. 将耗材放进真空压缩袋,再加入硅胶包或硅胶颗粒,最后使用电泵或手泵抽干其中的空气进行密封。与上个方法相比,这种方法的操作稍麻烦一些,不方便经常取用,更适合保存长期不用的耗材(如果用到了这种方法,可以反思一下当时为什么要买这么多耗材…)。
    3. 如果你家养猫,而且正好用的是水晶猫砂,那也可以顺便借来保存耗材。水晶猫砂以硅胶为材料制成,具有和硅胶颗粒同等的干燥作用。唯一需要注意的是,不要让猫以为那也是它的厕所之一……
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    4. 这条还是铲屎官专用:如果你家没有合适的密封箱,那可以考虑使用宠物储粮桶来保存耗材。因为宠物粮食也容易受潮,普通的储粮桶在密封性这方面都做得很好,所以也适合来保存同样容易受潮的耗材。
    5. 购买专业的耗材储存箱。目前,已经有不少耗材厂商推出了专业的设备供创客们保存耗材。虽然要花钱购买,但比起以上几种方法都要简单、直接。钞能力,该用的时候还是得用!

    耗材受潮的迹象

    现在,你已经清楚了耗材保存的重要意义及具体方法。但在付诸行动之前,你首先应该判断自己的耗材是否已经受潮。如果没有,皆大欢喜;如果有,那你在保存耗材之前还需要对其进行干燥处理。那么,怎样判断耗材是否已经受潮呢?你可以根据下列11条描述进行检查确认。如果符合超过5、6条,那就说明你的耗材大概率是受潮了!

    1. 耗材的内径增大
    2. 耗材韧性变小,变脆易断
    3. 耗材表面有异常的斑点或气泡
    4. 耗材的熔点变高
    5. 有明显的水蒸气从喷嘴中冒出
    6. 耗材挤出时有噼里啪啦的爆裂声——水分沸腾及蒸发的声音
    7. 参数不变的情况下,首层粘附效果变差或打印品强度降低
    8. 打印线条坑坑洼洼不连续
    9. 打印时拉丝严重
    10. 打印品表面出现模糊、异常复杂的纹理,或有小气泡
    11. 喷嘴经常发生堵塞

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    千奇百怪的干燥方法

    假设经过上一步的检查,你发现耗材已经有了一些受潮的迹象,那么现在你需要做的就是让其重新变回干燥的状态。在这个环节,创客们纷纷展现出了惊人的智慧,各种奇怪但有效的耗材干燥方法接连腾空而出…

    1. 使用烤箱。但并不是所有烤箱都能用,只有能够低温加热的烤箱才行。而且烤箱的设定温度往往与实际温度有出入,建议先在烤箱内部放一个温度计测量一下温差若加热的温度超出推荐值,可能会适得其反,导致耗材变质。因此在干燥过程中,还需要对烤箱内部的情况进行频繁的监控。这个方法虽然较受好评,但存在一定的安全风险,因为某些耗材被加热时可能会产生有毒物质,污染烤箱的内部环境
      具体步骤如下:
      1. 设置目标温度;
      2. 预热完成后,再将耗材放入烤箱;
      3. 放置4-6小时,即可完成干燥 (时间仅供参考; 实际适宜时间还要取决于耗材的种类、数量等因素)。
    2. 使用食物脱水机或干果机。推荐的温度设置和烤箱差不多。
    3. 使用宠物毛发烘干箱。如果你家中有这种设备,也是不错的选择,但必须是温度能达到40℃以上的才行。同样的,这种方法不适用于干燥加热时可能会挥发有毒物质的耗材
    4. 将耗材放在热床上面,用盒子盖住,然后将热床温度设置为所需温度,放置6-8小时即可干燥完毕。
    5. 专业的干燥箱。现在市面上已经出现了许多专门用来干燥耗材的设备,更加安全和高效。你也可以随时关注Snapmaker的新品,说不定哪天会发现惊喜哦!

    通常来讲,在发现耗材受潮后的第一时间就要进行干燥。受潮时间越长,越难进行干燥,耗材的内外伤也就越严重。以下是一些常见耗材的推荐干燥温度(仅供参考)

    PLA:40-48℃

    TPU:45-55℃

    ABS、Nylon:60-80℃

    PETG:60-70℃

    PC:120-130℃

    当耗材暴露在空气中时,不但会吸收水分,还会积灰。日积月累,同样有可能造成喷嘴堵塞。因此,除了干燥外,我们还应当给耗材除尘。但如果平时耗材保存做得好,除尘可以不用特意去做。你可以在打印前用吸尘器吹(注意是吹而不是吸,因为有些隐藏在耗材线圈中的灰尘难以被吸走,却能被吹走)一吹耗材,或者在打印机的进料口处安装一个可以起到清洁作用的除尘夹。以下是各路大佬们设计的除尘夹,打印出来就能直接用啦。

    Universal Filament Filter and Lubricator by CreativeTools

    Snap-on Filament Filter/Oiler by idig3d

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    关于耗材保存及干燥的知识点,本文就介绍到这里,希望能给你带来帮助!

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  • 切片与 G 代码:3D 模型与 3D 打印机之间的桥梁

    你好,创客!

    《17 个超酷 3D 模型网站推荐——打印机从此不再吃灰》一文中,我们为大家介绍了一系列风格迥异的 3D 模型网站,无需自己建模,就能获取海量的模型资源,即刻享受造物乐趣!不过,在拥有心仪的 3D 打印模型文件后,你还需要做一件事,才能让你的 3D 打印机乖乖地实现“无中生有”。那就是——对模型文件进行切片处理。

    在讲解切片这一关键概念之前,我们首先需要了解,一个相对完整的 3D 打印操作流程都有哪些不可或缺的步骤。

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    正如上图所示,得到 3D 打印模型文件仅是第一步。要让 3D 打印机启动打印任务,你还需将模型文件导入切片软件(Slicer / Slicing software)中进行切片,然后将切片的结果——G 代码(G Code)导入 3D 打印机。

    读到这里,或许你已经产生了许多问号:为什么需要切片?切片的原理是什么?切片的产物——G 代码又是什么?继续往下看,本文将为你娓娓道来。

    切片的作用

    切片,本质上来说是一个“翻译”的过程。

    我们在第一步中获取到的 3D 打印模型是一种三维图形文件(如 STL),包含由 N 个三角形面片组成的几何信息,并利用这些信息的集合来表示物体的外轮廓形状。

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    然而,3D 打印机属于机械设备,它的运行需要的是“如何做”的指令信息,而不是描述“是什么”的几何信息。因此,问题出现了:3D 打印机无法读取和理解模型文件中的几何信息,而模型文件本身也不具备存储指令信息的功能。如此,3D 打印模型和 3D 打印机之间,出现了信息供求不对等的鸿沟。

    而切片,就是弥合这一鸿沟的桥梁。它的作用,就是将 3D 模型文件中的几何信息“翻译”成 3D 打印机可以读取和理解的指令信息。除了转换模型文件中原本的几何信息之外,你还可以通过切片软件增加更多额外的辅助信息(例如调整热床或喷嘴的温度、有无支撑等),让 3D 打印机更完美地将模型还原、打印出来。

    为了更好地解释个中关系,我们可以将这个过程比作烹饪。仅凭一张菜的图片( 3D 模型文件),手艺再高超的厨师(3D 打印机)也几乎不可能完美还原图中菜的味道。但如果制作相应的菜谱(通过切片产生 G 代码),详细地描述这道菜所有的原材料、用量以及烹调顺序,再添加每个烹饪步骤的火候、手法等辅助信息,问题就迎刃而解了。

    此外,如果你对计算机数控有所了解,那么 3D 打印模型、切片软件和 G 代码之间的关系也可以对比参照计算机辅助设计(CAD,Computer Aided Design)、计算机辅助制造(CAM,Computer Aided Manufacturing)和计算机数控(CNC,Computer Numerical Control)之间的关系。

    切片的工作原理

    在大致了解切片的作用后,我们再结合目前最常用的切片软件——Cura,简单介绍一下切片的工作原理,即切片引擎和其中涉及到的几个关键概念。

    Cura 的切片引擎在对模型文件进行切片处理时,主要会经历以下五个步骤。

    20211008_Cura________.png

    优化模型

    我们在上文的 3D 打印操作流程图中介绍过,要对一个 3D 模型进行切片,首先要将其导入到切片软件中,让后者可以读取模型文件中的几何信息。载入模型后,Cura 引擎还会基于“最优模型”(OptimizedModel)对模型进行优化。这里的优化,指的并不是改变模型文件原有的几何信息,而是在读取信息的同时,分析并存储几何信息中的关联。

    如前文所言,3D 模型文件的几何信息,其实就是对由 N 个构成模型的三角形面片的位置描述。因此,Cura 引擎的优化,就是分析、建立、存储这些三角形面片之间的关联,也就是点-面关系(vertex-face relation)。听起来复杂,其实就是分析哪些三角形是相邻的,点-面关系因此也可以被称为相邻关系。

    举个栗子:若要一个人记住「8,10,12,20,25,30」这一组数字,他可以选择简单粗暴地背下来而不分析这些数字的关系,也可以在背诵的同时在脑海中建立关联:「8,10,12」分别是 2 的四、五、六倍,而「20,25,30」分别也是 5 的四、五、六、倍。

    或许你会问,建立了这些相邻关系有什么用呢?答案很简单:优化模型及建立三角面片的相邻关系,是 Cura 能够进行快速切片和划分组件的关键前提。

    进行切片

    CuraEngine 在这一步的主要动作,是将 3D 立体模型横切成 N 个 2D 平面(请脑补下切土豆片的画面)。结合 3D 打印机的机械结构,可以理解为用 X 轴和 Y 轴形成的 2D 平面,以一定的 Z 轴高度(层高)对 3D 模型做一层一层的相交切割。2D 平面与构成 3D 模型的三角形面片相交,就会得到对应的相交线条。

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    我们说过,切片的目的产物是 2D 平面上的 2D 图形。但现在相交切割的结果只是一堆线条,该怎么知道哪些线可以组成封闭的 2D 图形呢?这时,在优化模型中对三角形面片建立的相邻关系就派上用场了。如果两个三角形面片是相邻的,且都与同一个 X-Y 平面相交,那它们分别与 X-Y 平面相交时产生的线条也一定是相邻的。比如,A 和B 是两个相邻的三角形面片,而它们分别与 X-Y 平面产生的相交线(红线与蓝线)也是相邻(相连)的。

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    因此,CuraEngine 可以根据三角形面片的相邻关系,迅速判断出每一层中线条的相邻关系,并将相邻的线条连接成封闭的 2D 图形。到这里,切片这一步骤的工作就算完成了:3D 立体模型被N层 2D 平面相切,每层都形成了一个或多个封闭的 2D 图形。

    划分组件

    组件(LayerPart)是 CuraEngine 中的一个重要概念。上一步切片的产物是 N 层封闭的 2D 图形,但每层的图形数量却不一定是相同的。而每一层不相交的 2D 封闭图形,就叫做组件。

    如下图,引用 Cura 官方的栗子:若将一个有四只桌腿的桌子进行切片,层②有四个组件,但层①只有一个组件。

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    在这一步,CuraEngine 将不相交的 2D 封闭图形划分定义为不同的组件。在后续生成 G 代码时,以组件为单位编译指令,目的是尽可能地去除组件之外的多余信息,从而提高打印效率。

    标记区域

    在上一步中,我们对每层的组件进行了划分。而这一步标记区域的具体工作,就是规划喷嘴在组件中不同区域的打印模式,分为轮廓(Insets)和填充(Up/Down skin)。对于同一个组件,它的外围线条区域将采取“轮廓”的打印模式,而线条内部的区域则会采取“填充”的打印模式。至于轮廓和填充的具体参数(例如轮廓的厚度、填充的密度和图案等),你可以在 Cura 中进行单独设置。需要注意的是,这一步仅是标记不同区域,规划相应的打印模式。到下一步生成 G 代码时,才会生成不同区域内的具体打印路径。

    生成G代码

    在这个步骤中,CuraEngine 会将之前所有步骤中涉及到的几何和参数信息都收集起来,然后编译成 G 代码,指导 3D 打印机工作以产出目标模型。如下所示,Cura 的官方文档中列出了在生成 G 代码时主要依据的部分重要概念:

    1. 路径优化(PathOrderOptimizer):顾名思义,就是喷嘴在移动时会选择最近的组件进行打印,以减少需要移动的距离。
    2. 线条填充(Infill):以线条的方式进行填充打印。
    3. 绕路运动(Comb):为了避免产生拉丝,喷嘴会尽量选择绕过需要空驶的路径。
    4. G代码生成(GCodeExport):用以生成G代码,共分为两个步骤。首先是收集汇总每层全部的路径信息,然后再编译生成G代码。

    看懂G代码

    G 代码是切片的产物,也是 3D 打印机进行打印时依据的指令。G 代码属于一种独特的编程语言,因此它也像 C 语言、Python 等语言一样具有可读性。只要掌握了其基本语法结构和常见字符的意义,就能大致判断出不同指令的含义。下面,我们对 G 代码的结构进行简单的拆解。

    20211008_G________.png

    首先,G 代码可以分为 G-code 和 M-code 两种类型。其中,G-code 是几何命令(Geometric code),包含3D打印模组如何移动等指令。从 G 代码的命名上也可以看出,G-code 是最核心的G代码类型。而 M-code 是非几何命令(Miscellaneous code),可以用来指定热床温度、风扇的启用状态等非几何参数。

    紧跟在字母 G 或 M 后的数字,用以表示不同动作。例如,G0 是控制打印模组快速移动,而 G28 则是控制打印模组返回初始点。

    其余的参数,一般由一个或多个字母数字组合构成。字母通常表示执行操作的对象,而数字则表示具体的参数变化。例如:G0 X5 Y20 表示控制打印模组从当前位置移动到 X 坐标为5、Y 坐标为 20 的位置。不过,不是每一个 G 代码中都必须有具体的参数。比如 M84,就是简单粗暴地将电机禁用的意思,后面不需要加其他参数。

    更多字母代表的含义,可以参考维基百科上的解释

    需要注意的是,采用不同核心固件的 3D 打印机,在读取同一个 G 代码指令时可能会产生不同的理解,导致执行不同的操作。对于这类情况,有以下三种解决办法可供参考:

    1. 尽量选择 3D 打印机的专属切片软件。例如 Snapmaker Luban,就是为 Snapmaker 3D 打印机量身定做的切片软件。Snapmaker Luban 会根据 Snapmaker 3D 打印机的固件类型,生成最适配的 G 代码。
    2. 若不得不使用其他切片软件,可在切片软件中选择你的打印机型号。例如在 Cura 中,就可以在机型列表中选择“Snapmaker”打印机。
    3. 若不能选择打印机型号或机型列表中没有你的打印机,可在切片软件中添加/新建打印机,并选择正确的固件类型。例如 Snapmaker 3D 打印机采用的核心固件是Marlin。

    常用切片软件推荐

    基于口碑、实用性和价格等多方面的考虑,本文推荐以下6个常用切片软件。无论你是老司机还是萌新,都能通过它们满足大部分切片需求。

    名称

    价格

    操作系统

    获取链接

    Cura

    免费

    Windows, macOS, Linux

    https://ultimaker.com/en/products/cura-software

    ideaMaker

    免费

    Windows, macOS, Linux

    https://www.raise3d.com/pages/ideamaker

    Repetier

    免费

    Windows, macOS, Linux

    https://www.repetier.com/

    PrusaSlicer

    免费

    Windows, macOS, Linux

    https://www.prusa3d.com/prusaslicer/

    Simplify3D

    $150

    Windows, macOS

    https://www.simplify3d.com/

    Snapmaker Luban

    免费

    Windows, macOS, Linux

    https://luban.xyz/

    切片参数与技巧

    有过 3D 打印实战经验的同学们都知道,无论准备的 3D 模型文件有多完美,在实际打印过程中总会出现各种意想不到的小问题。不过在大多数情况下,这些问题都可以通过巧妙灵活地设置切片软件中的各种参数而得到改善或解决。下面,我们就来聊聊切片中那些“老生常谈”的参数与技巧。

    层高

    层高就是切片时层与层之间的高度。层高越低,打印时间越长,原模型的细节就能被还原得越好。相反地,层高越高,打印耗时是降下来了,但每层之间的细节就会越粗糙。掌握这一参数特性后,我们就能根据具体的场景做出选择:若模型本身并不包含很多细节或以实用为主,则可适当增大层高,以节约时间成本;若模型的细节精美或以观赏为主,则可减小层高,多花点时间也无妨。

    外壁厚度

    这个参数从字面上就能很好理解:外壁越厚,模型的外皮肤就相对越坚固;反之亦然。这其实和另一个道理相通:脸皮越厚,越不易受到伤害。就算打印出来的模型都不成功,也不会感到丢人或者挫败。大不了从头来过,总有一天会成为高阶玩家。做人需要如此,做有毅力的创客更需要如此!!需要注意的是,壁厚值最好设置为喷嘴直径的倍数,不然打印效果可能会打折扣。

    20211008_________.png

    回抽

    当 3D 打印模组空驶时,喷嘴中已经被熔化的耗材会因重力影响而向下产生渗漏,导致产生不美观的拉丝(觉得美观的同学可不设置此参数)。在设置了回抽参数后,每当打印模组空驶时,耗材会被回抽一段特定的距离,从而抵消掉了原本会向下渗漏的距离。不过,若参数设置不合适,会导致在空驶结束、继续打印时出料不足,或者导致耗材在喷嘴中堵塞。像回抽距离、回抽速度、抬升高度这些相关参数,并不是越大越好和越快越好。因此,还是得根据实际情况不断调整设置,才能既防止拉丝,又不会造成其他问题。

    填充密度

    这一参数一般用百分比来表示。若设置为 100%,则表示目标区域将被完全填充。但因为挤出量有时不稳定,设置 100% 的密度很有可能导致模型变形。15%-30% 的填充密度就足够应对一般情况的模型打印需求,经济适用又省时。若想增加模型的强度,填充密度是最常被提及的参数之一。

    支撑

    当打印模型有悬垂的部分时,支撑就需要闪亮登场了。支撑的作用,就是给悬垂部分充当打印基底。如前文所说,3D 打印机是一层一层地进行打印。除了起始层,每一层都是建立在其下一层的基础之上。如果悬垂角度大于等于 90°,那悬垂部分的第一层是没有任何东西可以支撑其打印的。实际上,当悬垂角度超过 45° 时,如果不添加支撑,打印就会很容易出问题。在 Snapmaker Luban 中,除了支撑的位置之外,还可设置支撑的构造(直线型、网格型等)、密度、Z 距离等参数。

    20211008______.png

    起始层粘附

    俗话说得好,好的开始是成功的一半。因为 3D 打印就像盖楼,所以一个坚固靠谱的起始层对于 3D 打印来说非常重要。如果起始层的粘附不理想,就有可能会出现移位、错层、翘边等现象。也正因为如此,Snapmaker Luban 支持对起始层进行单独的参数设置,如打印速度、空驶速度、层高、走线宽度等。此外,还可以通过设置热床附着结构来改善起始层的粘附程度。

    看完了以上切片技巧,相信你已经明白一点:没有绝对完美的参数设置,也没有绝对完美的打印成品。只要理解这些参数的意义,并且能根据不同的需求场景进行灵活变换,从而得到最合适而非最好的打印品,你就会感受到身为创客的自豪以及创造的魅力。

     

    关于切片软件和 G 代码,本文就介绍到这里,希望能给你带来帮助!

    今后 Snapmaker Academy 还将为大家带来更多实用的精彩内容,请保持关注!

    如果你还对 3D 打印的其他内容感兴趣,请发送邮件至 support@snapmaker.com 告诉我们,或在社区留言噢!

    免责声明

    本文提及的所有软件排名不分先后。

    本文中提及的所有软件仅为推荐,不代表 Snapmaker 赞成其中任一软件的内容、观点及立场。

     

    注:本文中提到的 3D 打印均特指熔融沉积成型(Fused Filament Fabrication,FFF)3D 打印。

    参考资料:

    Ultimaker/CuraEngine

    3D打印切片软件Cura及CuraEngine原理分析

    Cura切片软件分析

    G-code代码新手教程!一招提高你的3D打印技巧

  • 17 个超酷 3D 模型网站推荐——打印机从此不再吃灰

    你,为什么接触 3D 打印?

     

    也许你是手工达人,总喜欢做些新奇或实用的小玩意儿;

    也许你是 ACG 爱好者,热衷于为喜欢的人物或角色制作手办;

    也许你是设计师,想要为自己的设计稿赋予“生命”;

    也许你是机械工程师,热爱设计各种定制化的零部件,并将它们组装成脑洞大开的模型;

    也许你是教育从业者、科技极客、科研工作者……

    无论你属于哪种,在享受“造物”所带来的成就感和满足感的同时,你是否好奇过别人都用 3D 打印来做什么呢?

     

    今天,我们为你推荐 17 3D 打印模型网站。通过它们,你可以了解到当下全世界的创客们都在想什么、做什么、玩什么。继续看下去,到模型的海洋中遨游、吸取灵感吧!

     

    网站目录

    1. Thingiverse
    2. CGTrader
    3. Pinshape
    4. Cults
    5. 3DShook
    6. Libre3D
    7. YouMagine
    8. Redpah
    9. Repables
    10. MyMiniFactory
    11. RIGModels
    12. Threeding
    13. 3DKitbash
    14. yeggi
    15. Thangs
    16. 3dMdb
    17. STLfinder

    网站介绍

    综合类

    综合类网站一般都有详尽的分类,涉及艺术、时尚、工具、家居、爱好、人物或动物造型、零部件等众多领域,模型的难度系数和复杂程度也不一而足,能满足大多数 3D 打印爱好者的需求。

    Thingiverse

    20211008_Thingiverse___.png

    模型数量

    2, 200, 000+

    更新频率

    🆙🆙🆙🆙🆙

    下载门槛

    无需注册

    下载模式

    免费

    特色资源

    1. 教育版块,用户可选择不同的学科和年级作为筛选条件,从而找到合适的模型。
    2. 兴趣小组,数量很多,但目前用户的活跃度一般。

    亮点总结

    分类很详细,包罗万象;筛选功能强,谁用谁香;重量级选手,造物天堂。

     

    CGTrader

    20211008_CGTrader___.png

    模型数量

    1, 250, 000+

    更新频率

    🆙🆙🆙🆙🆙

    下载门槛

    需要注册

    下载模式

    免费或付费

    特色资源

    1. 博客,主要介绍 AR 3D 科技、3D 模型交易指南和社区的重要更新等。
    2. 工作雇佣平台,用户可委托合适的设计师定制 3D 模型。
    3. 商业定制平台——ARsenal,零售商、厂商或品牌可将其商品转换成 3D 模型,实现更好的管理、宣传和销售效果。

    亮点总结

    坐拥 300 万注册用户的 CGTrader 更像一个高自由度的大型 3D 模型交易市场,同时为用户和设计师提供极大的便利,做到用户可搜索、可委托、可定制,设计师可接单、可盈利、可自荐。用户甚至可以和设计师就现有模型进行讲价,以及请设计师提供其他格式的模型文件。此外,根据文件格式来筛选模型也是一个很贴心的功能。需要注意的是,CGTrader 设有专门的 3D 打印模型版块,而其他版块的 3D 模型并不一定能够直接进行 3D 打印。

     

    Pinshape

    20211008_Pinshape___.png

    模型数量

    66, 000+

    更新频率

    🆙🆙🆙

    下载门槛

    需要注册

    下载模式

    免费或付费

    特色资源

    1. 教育版块,主要提供教程而非模型,包括 3D 打印软硬件、后处理及完整的模型制作和组装等相关知识。
    2. 学习版块,包括许多博客文章和指南,主要包含 3D 打印的入门知识介绍及网站的优秀模型推荐。
    3. 用户评价版块,并从各个维度网罗收集对主流品牌 3D 打印机的使用评价,具有一定的可参考性。

    亮点总结:虽然网站运营者近年对 Pinshape 的维护投入有所降低(各类版块和资源已断更数年),社区的活跃度也大不如从前,但其基数庞大的模型库仍值得你去探索。

     

    Cults

    20211008_Cults___.png

    模型数量

    35, 000+

    更新频率

    🆙🆙🆙🆙🆙

    下载门槛

    需要注册

    下载模式

    免费或付费

    特色资源

    1. 博客,主要介绍和 3D 打印相关的各种内容,如各类节日经典案例、打印机的选购指南、3D 打印技术的最新发展等,主题非常丰富。
    2. 比赛平台,用户可参与各种不同主题的比赛争夺奖品,也可下载参赛模型。

    亮点总结

    Cults 是一个日趋成熟、蓬勃活跃的模型网站,它不仅重视与用户的交互,还内置了一些对用户非常友好的小功能:支持显示二十多种主流货币,让用户更直观地了解模型价位;支持“随便看看”的浏览模式,为用户创造更多与心仪模型“邂逅”的机会。

     

    3DShook

    20211008_3DShook___.png

    模型数量

    6, 000+

    更新频率

    🆙🆙🆙

    下载门槛

    需要注册

    下载模式

    免费、付费或订阅制

    特色资源

    1. 博客,主要介绍 3D 打印技巧和经典的应用案例。
    2. 在线创造平台——APPZ,用户可利用现成的模板自行制作门牌、手机壳、钥匙扣等实用小物的 3D 模型。

    亮点总结

    3DShook 主打更新稳定的订阅制,也支持单独购买模型,同时提供少量模型供用户免费下载。3DShook 的模型资源独家且质量上乘的模型资源,所有模型都必须通过打印测试才会被上传发布。

     

    Libre3D

    20211008_Libre3D___.png

    模型数量

    1, 300+

    更新频率

    🆙

    下载门槛

    无需注册

    下载模式

    免费

    特色资源

    一些模型会附有对应的教学视频(有关建模、打印或组装),并可直接播放而无需跳转其他视频网站。

    亮点总结

    Libre3D 是一个完全免费、开源的 3D 打印模型分享社区,同时提供将 SCAD 文件转换为 STL 文件的实用功能。

     

    生活类

    在此分类下的网站,往往主打偏实用性的 3D 模型。上至 3D 打印机配件、迷你台球桌、台灯,下至特殊尺寸的螺丝、挂钩、钥匙扣,你在生活中看到过的常见物品,基本都可以在这些网站找到对应的3D模型。

    YouMagine

    20211008_YouMagine___.png

    模型数量

    18, 000+

    更新频率

    🆙🆙

    下载门槛

    无需注册

    下载模式

    免费

    特色资源

    博客,主要介绍 3D 打印相关的知识、主流 3D 打印机的发展概况、网站使用技巧和社区新闻等。

    亮点总结

    YouMagine 上,有大约四分之一是零部件类 3D 模型,部分可供用户 DIY 自己的 3D 打印机。此外,用户还可以通过 3D Slash 对模型文件进行在线修改。

     

    Redpah

    20211008_Redpah___.png

    模型数量

    4, 500+

    更新频率

    🆙

    下载门槛

    免费模型无需注册

    下载模式

    免费或付费

    亮点总结

    虽然 Redpah 大部分模型都需要收费才能下载——先不要被吓跑!95% 的收费模型售价都低于 5 美元,大多和“家庭”、“生活”等实用分类挂钩,且质量都还不错。所以,居家而手巧的你,还在等什么?

     

    Repables

    20211008_Repables___.png

    模型数量

    1, 900+

    更新频率

    🆙

    下载门槛

    无需注册

    下载模式

    免费

    亮点总结

    Repables 主要提供和机械元件相关的、在现实生活中很实用的 3D 模型。若你热衷于利用 3D 技术制作各种实用工具和配件,不妨来这里散个步。

     

    艺术类

    这些网站主要面向艺术爱好者们,各种与艺术品、手办玩具、珠宝、建筑、电影游戏相关的 3D 模型琳琅满目,且质量普遍较高,可匹配不同人群的艺术偏好和追求。

    MyMiniFactory

    20211008_MyMiniFactory___.png

    模型数量

    120, 000+

    更新频率

    🆙🆙🆙🆙🆙

    下载门槛

    免费模型无需注册

    下载模式

    免费、付费或订阅制

    特色资源

    1. 博客,主题丰富多彩,文章数量众多,内容详实有趣。除了网站定期更新的文章外,还有大量来自用户的高质量投稿。
    2. “扫描世界(Scan The World)”版块,用户可扫描并上传各类艺术雕塑和文化作品的 3D 模型,供其他用户免费下载,以传播世界各地的艺术文化。

    亮点总结

    MyMiniFactory 的资源以艺术、游戏、手办玩具和流行文化相关的 3D 模型为主,所有模型发布前都须通过打印测试,从而保障了模型质量和打印效果。其中,有将近 30, 000 模型出自专业的设计师之手。除常规购买渠道之外,用户还可通过众筹以优惠的价格获取高质量的 3D 模型。

     

    RIGModels

    20211008_RIGModels___.png

    模型数量

    10, 000+

    更新频率

    未知

    下载门槛

    5个模型无需注册

    下载模式

    注册会员每天可免费下载20-30个模型;付费会员免费下载所有模型

    亮点总结

    RIGModels 3D 模型主要以人物造型为主,下载页面也会列出专门的 3D 打印文件格式供用户下载。除此之外,用户还可根据需要下载模型的低多边形(low-polygon)版本。

     

    Threeding

    20211008_Threeding___.png

    模型数量

    5, 500+

    更新频率

    🆙🆙

    下载门槛

    需要注册

    下载模式

    免费或付费

    亮点总结

    目前有一些历史博物馆会通过 Threeding 出售展品的3D模型,所以历史爱好者们可给予重点关注,兴许动动手指就能把喜欢的展品“抱回家”。此外,当用户在浏览3D模型时,会发现 Threeding 贴心地提供了“模型对比”的功能,用于比较不同模型的价格、文件大小、文件类型等信息。

     

    3DKitbash

    20211008_3DKitbash___.png

    模型数量

    70+

    更新频率

    🆙🆙

    下载门槛

    需要注册

    下载模式

    免费或付费

    特色资源

    博客,主要介绍 3D 打印技术、3D 打印机及 3D 打印耗材等相关知识,但在 2021 年还没有更新过。

    亮点总结

    3DKitbash,你可以找到一些很有趣的手办玩具类 3D 模型,很多都属于关节可动模型。它们大多数以套装的形式出售,虽然总体资源数量不多,但质量都有所保障。

     

    搜索引擎类

    除了以上介绍的独立模型资源网站外,模型搜索引擎也是创客们必备的造物利器。逐个打开模型网站太麻烦?快来感受“一步到位”的绝佳体验!

    yeggi

    20211008_yeggi___.png通过 yeggi,你可以搜索到超过三百万个免费或付费的 3D 模型。考虑到用户有时并没有特定的搜索目标,yeggi 还贴心地提供了“随便看看”、“热搜”和“ 100 个最火模型”等浏览发现模型的入口,绝不让你的 3D打 印机有半点积灰的可能。看到喜欢的模型但暂时不想下载?没事,直接点击“收藏”,yeggi 会帮你记住它们。

     

    Thangs

    20211008_Thangs___.pngyeggi 一样,Thangs 也可检索到将近三百万个 3D 模型。但 Thangs 的与众不同之处在于,用户不仅可以利用 Thangs 搜索独立资源网站的模型,在注册后还能将自己最爱的模型文件上传至 Thangs,既达到了收藏的目的,也可供其他用户下载。除此之外,用户还可以邀请其他人在 Thangs 上进行 3D 模型项目的合作。更绝的是,Thangs 可以“以型找型”:上传某个模型,即可搜索到与它形状相似的模型,虽然这个功能的搜索速度略慢,但结果往往充满惊喜。

     

    3dMdb

    20211008_3dMdb___.png通过 3dMdb 强大的检索系统,你可以搜索到将近七百五十万个 3D 模型。为了提高搜索效率,3dMdb 还提供了三十多个知名 3D 模型资源网站的选项作为过滤条件,用户可直接选择搜索其中某个网站的模型。此外,你还可以设置价格区间,根据预算实现快速定位。

     

    STLFinder

    20211008_STLFinder___.png作为业内比较知名的搜索引擎,STLFinder 也能搜索到数百万的3D模型,同时也提供了 24 小时内最热的搜索关键词供用户参考。但在找到心仪模型后,用户需要点击两次才能跳转到源网站进行下载等操作。另外,与以上三个搜索引擎相比,STLFinder 的筛选功能似乎也稍微逊色。但瑕不掩瑜,它依然是众多 3D 打印爱好者的首选搜索引擎之一。

     

    有以上这些 3D 模型网站作为左膀右臂,你现在已经是全网“资源最富有”的人之一了~所以还在等什么呢?你的打印机正在向你招手……

    今后 Snapmaker Academy 还将为大家带来更多实用的精彩内容,请保持关注!

    如果你还对 3D 打印的其他内容感兴趣,请发送邮件至support@snapmaker.com告诉我们,或在社区留言!

     

    免责声明

    本文仅为资源集合,其中提及的所有网站排名不分先后。

    本文中提及以上网站仅为推荐模型资源,不代表 Snapmaker 赞成其中任一网站的内容、观点及立场。

     

    注:本文中的所有数据截止于2021730日。

  • 超有用!打印板的日常维护与清理技巧

    你好呀,创客!

    俗话说得好,3D 打印像盖楼,地基稳了就不愁;要想地基打得好,首层粘附要动脑。有经验的创客都知道,好的开始就等于成功的一半,因此在打印前往往都会在首层粘附这个关卡下不少功夫,比如调节各种参数、动用各种工具等等。

    巧的是,本文的主人公也和首层粘附有着千丝万缕的关系。它就是——打印板!

    ___.png

    正是因为首层粘附如此重要,Snapmaker 专门设计出了一款细节拉满的打印板,只为最大程度减少创客们在这方面的烦恼!今天,小编就带大家来一起了解下这款产品,同时也会附上日常维护、清洁打印板的一些小技巧。

    设计与材料

    Snapmaker 2.0 机型的打印板主要由两部分组成:钢板和双面贴纸。

    钢板采用碳钢制成,韧性和强度都很高。打印板可被小幅度地弯曲,但一旦停止施力,它就会马上恢复原样,从而确保了整个打印平台在正常的使用过程中能够始终维持平整,助力成功打印。同时,其磁吸的设计也为取下打印品、更换打印板提供了很大的便利。

    _____.gif

    虽然没有螺丝固定,但打印板靠着强大的吸力,可以牢牢地吸附在热床之上。除非人为进行移动(也是需要一定的力气:看!小编的手指都发白了,也推不动它分毫),否则打印板基本不会在打印过程中发生位移,这点创客们大可放心!

    ___.gif

    此外,其表面的贴纸设计也同样暗含“心机”。打印板的贴纸由高分子材料制成,并且其表层进行了特殊的磨砂处理,进一步提升了首层粘附的效果。别看它叫“贴纸”,却具有很好的阻燃性和抗氧化性,耐高温更是不在话下。另外,它也有着相当高的可靠性:使用寿命长,发生蠕变的可能性小,耐疲劳性佳。

    ____.jpg

    得益于其特殊的材料性质,在进行首层打印时,打印板贴纸可有效加速被挤出耗材的冷却过程,使其更快更好地粘附在打印板上,并在一定程度上减少翘边的可能性。经过内部测试,与许多其它打印平台所用到的聚醚酰亚胺(PEI)材料贴纸或涂层相比,Snapmaker 的高分子材质贴纸能有效提高更多种类耗材的首层粘附效果。

    而且,Snapmaker 2.0 机型的打印板采用了双面贴纸的设计,不仅稳固了钢板在受热时的平整性,而且还提升了打印板的利用率:创客们可随意切换正反面进行使用,减少了更换配件的频率,性价比更高!

    如何预防打印板“受伤”

    在日复一日的打印过程中,由于种种原因,打印板上可能会出现一些使用痕迹。如果不及时处理,这些“受伤”的印记轻则影响美观,重则降低打印质量。比如,残留在打印板上的耗材可能会影响下一次打印时的首层粘附效果。如果两次打印使用的耗材颜色不同,底部也会出现混色的现象;

    ____.png

    被喷嘴压出来的痕迹可能会给之后的打印品印上你并不想要的立体纹身……

    ____.png

    这些痕迹有时是可逆的,可通过后期清理被抹除,而有时却是不可逆的永久性印记。

    因此,在讲述清理方法前,小编想先讲一些预防的方法及注意事项,帮助大家尽可能避免出现打印板“受伤”的情况。

    1. 打印时的 Z 轴高度不要设置得过低。
      很多创客,包括小编自己,总是习惯在调平时或在开始打印后将 Z 轴高度设置得尽量低,让喷嘴在打印首层时距离打印板近一点,以确保首层粘附不出问题,但这很容易导致喷嘴在打印板上划出或深或浅的印子。同时,喷嘴和打印板之间距离过近也可能会使得喷嘴出料不顺或无法出料,造成填充线条或打印件表面坑坑洼洼,甚至发生喷嘴堵塞。打印失败可以重来,喷嘴堵了也可以清理,但打印板上被划出来的印子却是永久性的伤痕。而且,Z 轴高度过低也会导致耗材在打印板上的粘附力度过大,增大后续清理的难度。

      __.png

    2. 打印首层时,避免在 3D 打印模组还在工作时抽动并抬高打印板。
      有时我们观察到首层打印的情况不佳,想要清除打印板上的耗材并重新进行打印时,可能会一时心急忘记暂停机器,直接将打印板从打印平台上抽取下来。也许原本喷嘴离打印板的距离是刚刚好的,但突然抽取打印板便会使得喷嘴在其表面划出痕迹。
    3. 在打印板上粘贴美纹纸。
      因为美纹纸的首层粘附效果不错,且每次打印时都可以很方便地撕掉原来的贴纸、换上新的使用,还不伤害打印板,它逐渐成为了很多创客的心头好。
      而且,如果你的打印板上已经出现了会影响打印质量的划痕,也可以贴上美纹纸来覆盖划痕,在一定程度上减少影响。在贴美纹纸时需要注意以下三点:
        • 每块美纹纸之间宁可留下细小的缝隙,也不要有重叠的部分,因为在打印首层时喷嘴可能会将重叠上面的美纹纸掀起,阻碍打印进程。边缘部分也要仔细贴好,小心翘起。尤其当 3D 打印模组完成加热后,从打印板的左下方移动至目标区域时,很容易刮蹭到美纹纸的边缘。
        • 粘贴美纹纸的范围需要大于打印的区域,否则喷嘴也可能会和美纹纸的边缘产生刮蹭。
        • 贴上美纹纸后,要对打印平台重新进行调平。因为美纹纸本身具有一定的厚度,如果不重新调平的话,打印也会出现问题。

          ___.png
    1. 事先在打印板上涂抹可水洗的胶水。
      在开始打印前,可以在预估的目标打印区域涂上可水洗清理的胶水,量不要过多,
      1-2 层就好。同时涂抹要均匀,避免结块。这样不仅能保证首层粘附的效果,在打印完成后也能使用清水和毛巾轻而易举地去除胶水的痕迹,和美纹纸有异曲同工之妙。如果是使用后马上进行清理,此时热床还未完全降温,刚好为清理胶水提供了适宜的温度条件。如果清理时热床已经冷却,建议重新加热热床,或使用温水进行清理。

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    2. 在 Snapmaker Luban 中设定打印平台附着类型裙边时,推荐设置走线计数3或以上。
      设置打印平台附着类型主要是为了提高首层粘附质量。不过,当选择裙边且走线计数小于3时,后续可能会比较难从打印板上清理去除。如果增大走线计数,使得辅助附着的部分面积更大,则会大大减少难以清理的烦恼。

    清理技巧

    我们从身边的同事和论坛中收集到了一些比较有效的清理技巧,大致可以分为物理方法和化学方法两个类别。当打印板上有难以清除的耗材残留或过多油脂时,或许你可从中挑选几个方法试试看。

    物理方法

    首先我们来讲一讲怎样用物理方法来去除打印板上的使用痕迹或油脂。有人可能会问:我又不在打印板上炒菜,怎么会出现油脂呢?其实,我们的皮肤会产生一些天然油脂,在使用打印机时就有可能将油脂粘到打印板上。除此之外,空气中的灰尘也会落到打印板上。经过日积月累,这些油脂和灰尘会不可避免地影响打印板对首层打印的粘附效果。因此,就算没有耗材残留,我们也要养成定期清理打印板的习惯。若使用频繁,最好在每次打印后都用干净的毛巾擦拭一遍打印板表面。

    而对于耗材残留的处理,最简单也是最有效的物理方法就是先将热床加热至 70 以上(为避免烫手,最好佩戴手套进行操作),然后使用 Snapmaker 附赠的刮刀或塑料材质的类似工具清理打印板。

    过程中要注意手法,切勿让冷冷的刮刀在板子上胡乱地刮。推荐的做法是:小心翼翼地拿住刮刀的前端,集中并控制手部的力度,对准目标区进行清理。轻微的划痕往往是在所难免的,但只要不用力过猛、刮出高低不平的痕迹就行。

    __.gif

    化学方法

    当使用物理方法无法将打印板上的耗材残留清理干净,家里也没有其他打印板可以替换时,或许你可以尝试使用特定的化学试剂进行应急处理。

    注意,这是别无他法时的下下策。之前我们提到过,打印板的最外表面经历过磨砂处理,目的是为了达到更好的首层粘附效果。而有机溶剂或清洗剂可能会对磨砂层产生或多或少的伤害。因此,尽管有时它们帮上忙,也请谨慎使用哦。经过小编的测试,浓度为 70% 及以上的异丙醇确实对清理耗材残留会产生一定的效果,但请务必在通风的环境下进行操作,而且要注意防护,尽量避免直接接触化学试剂。同时,切记要等到热床冷却后再使用,因为异丙醇非常容易挥发。

    不过针对年份已久的耗材残留,无论是物理方法还是化学方法都会显得捉襟见肘,作用甚微因此,还是推荐大家尽量在每次使用完毕后及时清理打印板。

    如果打印板已经到了不能使用的地步,可以换另一面接着用。但要注意:有耗材残留的一面不能过于凹凸不平,否则会造成打印板不能维持平整,影响首层粘附。若遇到这种情况,可以使用砂纸将报废的打印板面进行打磨,将凸起的部分磨至平整;至于凹进去的部位,可以尝试用美纹纸粘贴弥补。若两面均已无法使用,手指动一动,就能在 Snapmaker 的官方商城下单购买新的打印板啦!

     

    关于打印板的知识点,本文就介绍到这里,希望能够为你带来帮助!

    今后,Snapmaker Academy 还将继续为创客们介绍实用有趣的知识,请保持关注!如果你还对其他话题感兴趣,请在评论区留言,或者发送邮件至 support@snapmaker.com 告诉我们哦!

     

    免责声明

    本文提及的各种方法仅供参考。

    对于因本文中的方法引起的或以任何方式与之相关的财产损失、人身伤害、机器损害或费用,Snapmaker 概不负责。

  • 如何用Meshmixer编辑STL文件

    概览

    设计制造

    __Meshmixer__STL__.png

    你听说过STL吗?没错,今天我们是来做安利的,不过安利的是一些小知识和实用技巧。

     STL的全称是Stereolithography,可译为立体光刻,是著名的3D打印行业先驱3D Systems公司发明的文件格式。自其1987年诞生至今已过去40多年,但STL格式仍被广泛用于快速原型制作、3D打印和计算机辅助制造领域。对于3D打印来说,STL无疑是最常使用的模型文件格式。

    mceclip1.png

    那么,STL究竟是什么?简单来说,它的原理就是将复杂的物体表面用有限个三角面片来拟合。就像足球的表面是由多个五边形或者六边形组合而成,STL模型的表面也充满了小面片,只不过这些面片是三角形的。和其他常见的三维模型不同,STL文件只描述三维物体的表面几何形状,没有颜色、材质贴图等属性。

     STL文件十分好用,只要将网上下载,或者他人分享而来的文件直接导入切片软件就可以开始打印了。但生命不息,折腾不止,拿来就用实在不是一个Maker的作风。那么,我们可以自己动手折腾模型吗?好消息是,你可以,更好的消息是,你还不用花钱——借助Autodesk推出的免费软件Meshmixer,我们可以随心所欲地修改到手的STL模型。

     第一期Snapmaker学院中,我们将完整展示Snapmaker Original扭蛋玩具模型的制作过程,分享一些实用的STL模型编辑思路与技巧。

    工具&材料

    工具

      - Snapmaker 三合一 3D Printer

     

    软件

    -  Autodesk Meshmixer 3.5

    -  Snapmaker Luban

     

    材料

      - 0.75mm PLA 耗材

     

    学习收获

    你将了解如何通过Meshmixer进行:

    • 局部缩放变形:调整物体的大小、方向和位置等参数。
    • 布尔切割:通过对两个或以上的物体进行差集运算,得到新的物体形态。
    • 加文字:在物体表面添加文字。
    • 加印章:在物体表面添加印章图案并拉伸,形成凹陷图案。
    • 零件分离:选择模型的某一零件,将其分离为独立的模型。

     

    模型文件

    扭蛋外壳

    Snapmaker Original机器模型

     

    思路

    本教程将分5步来讲解

    mceclip2.png

    mceclip4.png

     

    教程

    步骤1:制作立方体

    1._____.gif

    • 选择Import,导入egg.stl文件。
    • 选择Import,并在弹出框选择叠加模型,导入machine.stl文件。
    • 在Objects Browser中将egg隐藏,暂时只显示machine,以方便后续操作。

    注意事项:

    • 如Objects Browser未出现,可以在菜单栏的View -> Objects Browser调出。
    • 在使用过程中,如对当前操作的效果不满意,可通过Ctrl+Z撤销操作并重做。

    2.______.gif

    • 点击Meshmix,选择Primitives,左键拖拽长方体至工作区域,即可添加。添加后,可在ObjectsBrowser双击长方体,将其重命名(本教程以“cube”为例),方便后续操作。

    3._______.gif

    • 通过鼠标拖拽和右上角的标准视图工具栏 mceclip8.png不断转换视角,同时拖拽长方体内的操纵杆,从各个角度调整立方体的位置,使其与machine模型重叠。

    注意事项:

    • 如立方体内的操纵杆消失,可以在Objects Browser中选中cube,点击侧边栏的Edit-> Transform重新调出。
    • 除了鼠标拖拽,还可在左上角的弹出菜单栏直接输入数值,进行精确调整。

    4._______.gif

    • 在Objects Browser选中machine,并点击菜单栏的Actions-> Set as Target,将其切换为半透明视图。

    5._______.gif

    • 转换视角,多个角度精细调整立方体的大小和形状,使其恰好包裹住machine,完成后点击Accept。

     

    步骤2:制造空腔

    6.______.gif

    • 点击菜单栏的Actions-> Clear Target,将机器视图还原。
    • 在Objects Browser选中machine,将其隐藏,以方便后续操作。
    • 在Objects Browser选中egg,并点击菜单栏的Actions-> Set as Target,将其切换为半透明视图。

    7.____.gif

    • 选中cube,点击侧边栏的Edit-> Transform,将其旋转移动至扭蛋中需要镂空的位置。

    注意事项:

    • 将立方体放入扭蛋中时,注意立方体的边角不可超出或过于接近蛋壳边缘,以免打印失败。
    • 此步骤还需注意不要将立方体与扭蛋底部的铰链结构重叠,以免扭蛋无法正常开合。

    8.______.gif

    • 确认位置无误后,点击Accept。选中菜单栏的Actions-> Clear Target,并点击egg的眼睛图标,将蛋壳切换为正常视图。
    • 先在Objects Browser点选egg,再按住Control键,选中cube,左上角将弹出菜单。

    注意事项:

    • Egg和cube的点选顺序不可对调。

    9.____.gif

    • 在弹出菜单中选择BooleanDifference。
    • 去除Preserve Group Borders和Auto-reduce Results的勾选,以防止软件对模型进行平滑处理,损坏模型。完成后点击Accept。

    10.____.gif

    • 在Objects Browser中点击egg右侧的眼睛图标,切换为半透明视图,检查空腔位置与大小是否合适。

     

    步骤3:添加文字

    11.____.gif

    • 切换正常视图,点击侧边栏的Meshmix,选择Letters,将字母拖拽至扭蛋表面。

    12.____.gif

    • 通过鼠标拖拽调整字母的大小、方向和位置。操作按钮的中心点对应位置,圆环对应方向,圆环外的箭头则对应大小。调整完毕后,点击Accept。

    13.______.gif

    • 继续添加剩余字母。

     

    步骤4:添加印章

    14.____.gif

    • 点击侧边栏的Stamp,左键单击选中要添加的图案,并在扭蛋表面的合适位置按下左键拖拽,绘制印章。

    15.__.gif

    • 点击侧边栏的Select,双击需要拉伸的印章图案(可同时选中多个图案)。
    • 在Select下的菜单选择Edit-> Extrude,将Offset调整为合适的数值,并点击Accept,即可在扭蛋表面设置凹陷图案。

    注意事项:

    • 设置Offset时,不可将图案过度拉伸,否则可能穿透模型或损坏扭蛋底部的铰链结构。

    步骤5:分离并摆放机器零件

    16.____.gif

    • 在Objects Browser中点击egg右侧的眼睛图标,将其隐藏,然后将machine设为可见。
    • 选中machine,点击侧边栏的Select,双击选中其中一个零件,并选择Edit-> Separate,将其分离。

    注意事项:

    • 某些零件可能由几个部分组成,注意同时点选后再进行操作。

    17.____.gif

    • 在ObjectsBrowser选中machine,重复以上操作,将各零件拆分。

    18.____.gif

    • 全部拆分完毕后,在ObjectsBrowser选中所有零件,点击侧边栏的Analysis -> Layout/Packing,将所有模型打包到同一平面上。完成后,点击Accept。
    • 将egg切换为可见,点击侧边栏的Edit-> Transform,将零件统一平移到合适位置,并点击Accept确认。

    步骤6:导出STL文件并打印

    19.________.gif

    • 在ObjectsBrowser选中模型,点击侧边栏的Export,将模型导出。

    注意事项:

    • 如需将所有零件导出至同一个STL文件,可以按住Control多选,然后导出。但将所有零件放入一个STL文件会使你无法在切片软件中单独调整某一零件,需要留意。

    导出文件后,导入Snapmaker Luban软件进行切片后,即可开始打印,具体操作请参考Snapmaker 2.0产品说明书第3.3.1至3.3.3章节。

     

    3D打印

    打印前,需要在Snapmaker Luban中合理旋转和摆放模型,以避免产生悬空结构。如下图所示:

    mceclip25.png

    打印时,推荐直接使用Snapmaker Luban默认的Normal Quality参数打印:

    mceclip26.png

    使用Snapmaker Original打印完成后效果如下:

    mceclip27.png

    mceclip28.png

    实操&分享

    除了Meshmixer,还有很多软件可以用来编辑STL文件,包括大家可能更熟悉的Fusion 360,Recap和Zbrush等等,这些软件都有各自的优势,如有兴趣,不妨一试。如果你还知道其他功能强大的工具,欢迎留言和我们分享。

    案例是有限的,想象力是无限的。学会灵活运用Meshmixer等工具,扭蛋里能装的就不仅仅是机器模型了哦~ 

    我们将在Snapmaker论坛创建与每一期【Snapmaker学院】教程对应的帖子,与大家交流心得。成为Snapmaker论坛的一员,动动你的脑筋和巧手,与我们、与Maker们分享你DIY的模型作品和Meshmixer使用技巧吧。

    帖子页面:https://forum.snapmaker.com/c/snapmaker-showcase/……

     

    最后,祝各位Happy making。

激光
  • 如何雕刻出清晰的图片

    你好,创客!

    拿出你的激光雕刻和切割机,是时候开启应用实践了!让我们一起从激光最基本的应用之一——激光雕刻图片——开始,一点一点解锁激光雕刻切割机的魅力。

    在本期文章中,我们将带你一起体验激光雕刻一张图片的完整流程,从材料准备、图片选择到图片编辑、工作参数设置,最后开启激光雕刻,见证激光作品的诞生。

     

    1.   准备材料

    在前面一期题目为《激光加工材料选取指南》的文章中,我们介绍了一些常用的激光加工材料和选择材料的原则,即材料必须对人体健康和周围环境无害,而且你的机器有能力对材料进行雕刻。此外,为了雕刻出清晰的图片,建议选择符合以下要求的材料:

    • 表面平整

    图片是平面二维的,只能与平整的表面相匹配。如果你在不平整的物体上雕刻,图片就会扭曲变形。此外,激光雕刻和切割机工作时的焦距通常是固定的。在雕刻过程中,平整的表面可以保持对焦的统一,从而实现连贯的雕刻效果。

    mceclip17.png

    • 表面细腻光滑

    细腻光滑的表面可以呈现出更多的图片细节。如果你使用的材料不够光滑,可以试着先打磨材料。避免使用多孔材料,在多孔材料上雕刻会使图片显得模糊。

    mceclip1.jpg

    • 颜色浅淡

    通常来说,激光通过灼烧来雕刻材料,灼烧过后材料表面颜色加深。若是使用浅色材料进行雕刻,则雕刻结果中深色区域与浅色区域可以形成更大的差异,从而在其中容纳更多的颜色梯度。

    mceclip2.jpg

    基于这些考虑,我们最终选择椴木作为此次激光雕刻的示范材料,因为椴木既符合上述要求,售价又比较低,而且容易获得。

     

    2.   选择图片

    选择合适的图片是激光雕刻成功的关键。我们应该优先选择高分辨率和高对比度图片,因为这类图片细节特征更多,其中的物体更容易分辨。此外,为了在雕刻成品中保留更多的细节,所用图片最好包含大量的明暗过渡,不要有大块的纯色区域。

    在了解了选择图片的原则后,现在我们来看看如何挑选出符合要求的图片。

    • 高分辨率

    图像分辨率指图像中存储的信息量。图像是由微小的像素(图片元素)或色块组成的。图像分辨率可以用每英寸像素 (PPI) 或每英寸点数 (DPI) 来衡量。

    mceclip1.png

    高分辨率图片至少具有 300 PPI300 DPI 以上的分辨率,看起来十分清晰。在这种分辨率下,图片打印质量良好。若是你想复制或者打印一张图片,300 DPI 的分辨率几乎是一个必要条件。

     

    某张图片也许在计算机屏幕上的显示效果很好,但并不意味着它的分辨率就高。通过长宽尺寸也判断不出来。一个图片文件所占的存储空间大,可能意味着该图片的分辨率高,但也不尽然。查看图片分辨率的一个简单方法是,在图像程序中打开图片,然后查看图片的属性。不需要多复杂的程序,大多数计算机自带的基础图像编辑程序就可以做到。

    • 高对比度

    对比度是指两种颜色之间或图像中颜色最浅的区域与最深的区域之间的差异程度。高对比度图片的特点是明暗差异大,而低对比度图片中的各种颜色差别就比较小。纯白色的图片没有颜色差异,因此对比度为零。

    虽然在现实生活中区分明暗似乎很容易,但对于静态图片,可能有点棘手。以下面两张图片为例,你能看出哪张的对比度更高吗?

    mceclip3.jpg mceclip4.jpg

    图片1的对比度更高。你答对了吗?有一个简单的方法可以帮助你比较图片之间的对比度:

    (1) 准备一个截图软件。

    (2) 分别从选定图片中颜色最浅的区域和最深的区域截取一小块。然后,将两个截图并列排放,就可以轻松地看出对比度。

    mceclip5.jpg

    (3) 对另一张图片重复步骤(2),截取对比度样本。

    mceclip6.jpg

    (4) 比较不同图片的对比度样本。一般来说,样本的颜色差异越大,图片的对比度就越高。

    • 颜色渐变丰富而没有大块纯色区域

    雕刻图片时,激光并不能再现多彩的颜色,只能通过控制所发射激光能量的强度来决定颜色的深浅,从而复现图片。如果图片中有很多明暗差异,那么单色雕刻的成品会更加鲜明生动。反之,如果图片中大块的纯色区域过多,雕刻结果可能会显得平淡乏味。

    mceclip7.jpg

    3.   编辑图片

    编辑图片是为了突出主体和锐化边缘,从而产生清晰易辨的雕刻效果。将一张图片处理成适合激光雕刻的状态,并不需要很多复杂的修图技巧。我们主要对图片进行裁剪、调整对比度和亮度、锐化等操作。你可以使用任何包含这些基本功能的图像编辑程序。这里我们使用免费的开源图像处理软件 GNU图像处理程序(GIMP) 进行演示。现在,在编辑器中打开图片,开始编辑吧!

     

    (1) 裁剪图片

    根据需要裁剪图片。

    mceclip8.jpg   →  mceclip9.jpg

     

    (2) 降低背景饱和度

    通过淡化背景,可以避免背景喧宾夺主。在某些情况下,如果不需要背景的话,你也可以直接去掉背景。

    首先,我们需要使用自由选择工具将主体与背景分离。

    然后选中背景,降低背景的对比度,把背景颜色调浅。

    mceclip11.png

    (3) 减少阴影

    在激光雕刻过程中,阴影通常会导致颜色较深的激光灼烧。如果主体上阴影太多,最终的雕刻图可能看起来会很脏。减少阴影的方法如下:

    选中主体,调整阴影和高光。通过增加阴影的曝光、添加更多高光部分,我们可以消除一些较深的阴影。

    mceclip12.png

     

    (4) 锐化主体

    调整好阴影和高光后,主体的整体颜色会显得很明亮。但这还不是我们想要的最终效果。为了使雕刻图像易于分辨,我们需要让图形边缘更加清晰。

    首先,进一步提高对比度,使主体的线条更加明显。

    然后对图像进行锐化,使图像看起来清晰分明。

    mceclip14.png

    这样就能得到适合激光雕刻的图片。可以看到,编辑后的图像与原始图像相比,背景弱化了,主体更加清晰了。接下来,保存图片并导出为.png文件。如果你用的是其他图像编辑程序,注意保存的时候不要压缩图片。

    mceclip16.jpg    →  Engraving_Object-edited_2.jpg

    4.   开始激光雕刻

    现在进行最后一步——在所选材料上雕刻图片。不同激光雕刻和切割机的程序可能有所不同。这里,我们用Snapmaker Luban把图片转成G代码文件,然后用Snapmaker 2.0 1.6W激光模组进行激光雕刻。

     

    (1) 把图片导入Snapmker Luban

    导入图片后,你可以修改图片大小、旋转图片、调整坐标、把图片转成灰度图像。

     

    (2) 选择移动模式

    创建工具路径时,你需要选择执行头的移动模式。点填充雕刻耗费的时间较长,雕刻效果更加精细。这里我们的目的是尽可能地雕刻一张清晰的图片,因此我们选择点填充雕刻模式。

     

    (3) 设置激光功率和(点)停留时间

    激光功率和(点)停留时间都会直接影响激光雕刻效果。激光功率越高,(点)停留时间越长,雕刻的颜色越深。

    我们可以使用控制变量法来找出激光功率和(点)停留时间的最佳组合。最佳雕刻结果的判断标准是,在无过度灼烧、不造成表面凹陷的前提下,颜色最深的雕刻。

    mceclip14.png

    最终,我们将(点)停留时间设置为 5ms/dot,激光功率设置为 30%。

     

    (4) 设置填充间距

    我们已经知道,填充间距是指组成雕刻图案的点之间的间距。如果填充间距过大,则雕刻图案颜色浅淡,不甚清晰;如果填充间距过小,点与点之间相互重叠,形成的雕刻图案颜色很深,形状轮廓模糊难辨。

    mceclip3.png

    我们需要进行参数测试来找到最佳填充间距。使用不同的填充间距在材料上雕刻一系列小正方形。仔细观察雕刻图案,对角线最清晰的小正方形雕刻效果最佳,记录下它对应的填充间距。

    mceclip16.png

    根据测试结果,我们设置实际工作的(点)填充间距为 0.14 mm。

     

    注:

    Snapmaker Luban 对于几种常见的材料提供了预设的工作参数,这些预设参数经过了测试,你可以直接使用。想要了解更多关于如何测试与设置工作参数的信息,可以参考以下文章:

    激光工作参数测试指南

     

    (5) 生成 G 代码文件

    配置好工作参数后,保存工具路径设置,并生成一个 .nc 格式的 G 代码文件。

     

    (6) 开始激光雕刻

    G 代码文件传输到激光雕刻和切割机。戴上激光护目镜,我们就可以开工了!

    若想了解如何使用Snapmaker 2.0 1.6W激光模组,请参阅其对应的快速入门指南用户手册视频教程

     

    免责声明

    本文中提及的材料选择、图片选择和编辑、以及激光雕刻方法仅供参考。

    对于因本文中的材料选择、图片选择和编辑、以及激光雕刻方法引起的或以任何方式与之相关的财产损失、人身伤害、机器损害或费用,Snapmaker概不负责。

     

  • 激光工作参数测试指南

    你好,创客!

    在前两期关于激光的 Academy 中,你已经了解到激光雕刻和切割模板的获取渠道,也掌握了激光加工材料的选取方法。接下来,请按下你的激光雕刻和切割机的电源键,让我们一起进入激动人心的实操环节,开始设置参数、运作机器,真正体验激光创作的魅力!

    本期文章将向你介绍激光工作参数相关的知识。第一步,我们先认识影响激光雕刻与切割效果的几个重要参数,了解它们的定义以及作用;第二步,我们学习如何进行激光雕刻与切割测试,找到最佳工作参数。

     

    影响激光加工效果的参数

    激光功率

    激光功率参数以百分比表示,通过调节激光功率,可以控制激光输出的能量。对于激光雕刻来说,激光功率越高,雕刻的颜色越深。对于激光切割来说,激光功率越高,激光切割深度越大,切割边缘烧焦程度也会越严重。

    使用足够强度的激光功率,才能够实现雕刻清晰或者切割切透的效果。但是,激光功率也不能过高,调节合适的激光功率水平对于激光雕刻与切割的效果来说至关重要。

    工作速度/点的停留时间

    工作速度是指在激光加工过程中,激光开启的情况下,激光执行头的移动速度。在激光功率固定的情况下,激光执行头的移动速度越快,激光光束在被加工物体上停留的时间就越短,物体吸收的激光能量就越少。因此,对于激光雕刻来说,在其他参数不变的情况下,工作速度越大,雕刻的颜色越浅;对于激光切割来说,工作速度越大,激光切割的深度越浅,切割边缘的烧焦程度越小。

    点的停留时间是指在激光加工过程中,激光执行头打出的激光光点在被加工物体上停留的时间。在激光雕刻中,若是选择点雕模式,则可以设置点的停留时间这一参数。本质上来说,工作速度和点的停留时间这两个参数的作用是一样的,都是控制固定功率的激光在物体上的停留时间,从而控制物体吸收的激光能量。点的停留时间越短,雕刻的颜色越浅。

    激光功率与工作速度(点的停留时间)都是对激光雕刻或切割效果有着重要影响的参数,它们都控制着激光对于物体的加工程度。通常,在调节激光工作参数的时候,由于激光功率与工作速度(点的停留时间)这两个参数互相制约、共同作用,所以,在做参数测试的时候,这两个参数会一同作为变量,以找到激光功率与工作速度(点的停留时间)的最佳组合。

    填充间距

    激光雕刻可以采用线雕模式,即通过雕刻线条来组成图案;也可以采用点雕模式,即以雕刻点来构成图案。填充间距是指线条与线条之间、或者点与点之间的距离。

    线雕模式下,填充间距规定了构成雕刻图案的线条与线条之间的间距。若是填充间距过大,则雕刻出来的图案会出现颜色浅、甚至不连续等情况;若是填充间距过小,则会导致线条重叠严重,雕刻结果可能是颜色过深或者图案模糊。

    mceclip0.png

    点雕模式的原理与线雕模式相似,此时的填充间距指的是构成图案的各个点之间的距离。点的填充间距过大,则雕刻出来的图案颜色浅、细节不明显;填充间距过小,则点与点之间重合,会导致雕刻颜色过深,图案也会变得难以辨认。

    mceclip1.png

    线雕模式与点雕模式的不同在于,设置线雕模式下的填充间距的时候,你只需关注每段线条与相邻线条之间的间距,而为点雕模式设置填充间距的时候,则需要考虑到每个点与周围所有点的间距。因此,这决定了点雕模式下的填充间距测试比线雕模式更为复杂,往往需要先确定激光功率、工作速度等参数,然后再逐步调节点的填充间距,最终找到雕刻效果最佳的参数范围。

    通过次数

    激光切割厚度较大的材料,需要在固定路径上进行多次切割,才能最终把材料切穿。通过次数这一参数规定的就是激光在固定路径上通过的次数。

    通常,激光执行头发射出的激光光束呈现一个倒立圆锥体的形状,焦点处的激光能量最强,切割能力也最强。为了保证每次切割焦点都能落在材料上,增加通过次数的时候,激光执行头也会下降一定的高度,以使激光焦点能够触达材料。但是,一方面,激光执行头与材料表面的距离是有限的,所以激光执行头无法无限下降,会有撞头风险。另一方面,随着激光切割深度的增大,激光光束会受到两侧材料的阻挡,到达切割位置的激光能量会逐渐衰弱,直至最后无法切断材料。这两方面的原因,决定了激光通过次数的值无法无限增大。

    mceclip4.jpg

    最佳工作参数的测试方法

    要确定合适的工作参数,必须通过一定数量的激光参数测试,并根据激光参数工作原理来灵活调节参数值,逐步找到最优的激光参数数值组合。

    Snapmaker 激光雕刻和切割机可以在以下三种模式下进行激光作业:线雕模式、点雕模式和切割模式。本文章将以 Snapmaker 2.0 1.6W 激光雕刻切割机为例,向你分别介绍这三种模式下的工作参数测试方法。 

    线雕模式

    在线雕模式下,机器通过雕刻线条来构成图案。线雕的效果主要与三个工作参数有关:填充间距、激光功率、工作速度。

     

    线条填充间距的确定

    激光雕刻的线条粗细是由落在材料上的激光光斑的直径决定的。在调焦准确的情况下,Snapmaker 2.0 1.6W 激光雕刻切割机所产生的激光光斑直径为0.20 mm,因此,激光雕刻出的线条宽度也是 0.20 mm

    mceclip5.png

    理论上来说,雕刻线条的粗细为0.20 mm,则当线条间距为 0.20 mm,线条刚好能够互不重叠地铺满雕刻平面,形成完整图像。但是,在激光的实际工作中,激光光束的作用区域可能会发生扩散的现象,为了避免线条之间的边缘重叠,防止材料表面出现二次雕刻,通常会在线条与线条之间留出0.05~0.10 mm的缓冲区。因此,线条间距为 0.25~0.30 mm 是比较推荐的参数值。

    需要注意的是,当线条间距大于0.30 mm的时候,理论上来说,雕刻的图案颜色会变淡,甚至线条发生分离。然而,若是此时雕刻出的线条依旧很粗、有明显重叠现象,则可能是调焦不准或者激光功率过大的原因,此时需要重新调焦或者调节激光功率。

    点击下方图标获取线条填充间距测试模板:

    mceclip7.png

    激光功率与工作速度

    激光功率与工作速度都是可调节的变量。在参数测试过程中,我们可以先给一方变量一个定值,逐步调节另一个变量的大小,找到雕刻效果最佳的情况。此处,我们将工作速度v1确定为 500 mm/s,并使用 0.25 mm的推荐线距,将激光功率作为唯一变量。在测试材料表面,我们使用逐步递增的激光功率雕刻一系列 10 mm X 10 mm 的正方形。

    mceclip8.png

    从这一系列正方形中,我们以“线条清晰、无过度灼烧”为标准,选出最佳雕刻结果,并记录下该结果对应的功率W1

    理论上,材料的雕刻面积S、材料表面吸收的能量E、激光功率W、雕刻时间t、工作速度v有如下对应关系:

    E = W * t

    t = S/v

    因此,E = S * W/v,激光功率W与工作速度v存在正比例关系。

    通过第一次测试,我们已经得到工作速度为v1的情况下,最佳雕刻效果对应的功率是W1,想要保持最佳雕刻效果,则材料表面吸收的能量E不能发生改变。通过E = S * W/v这条理论公式,我们可以推知,若是想将工作速度提高为v2,则雕刻功率要以一定的比例提高到W2,使W1/v1 = W2/v2,才能保证E不变。

    但在实际情况中,激光功率W与工作速度v的关系可能还会受到很多其他因素的影响,不一定呈现严格的正比例关系。因此,在我们通过理论公式推知一个工作速度有可能对应的激光功率之后,还需要进一步再做实际测试,以确保得到最佳雕刻效果。

    点击下方图标获取线雕模式下,激光功率与工作速度测试模板:

    mceclip10.png

    点雕模式

    在点雕模式下,机器用激光打点,通过点来构成图案。点雕的效果主要与三个工作参数有关:填充间距、激光功率、点的停留时间。

    激光功率与点的停留时间

    点雕模式下激光功率与点的停留时间的测试与线雕模式的测试方法大同小异。先将每点的停留时间与点的填充间距设为定值,这里我们设置点的停留时间t15 ms/dot,点的填充间距为 0.14 mm, 然后调节激光功率的值,雕刻出一系列功率不同的小正方形。

    mceclip14.png

    点雕模式下,对于最佳雕刻结果的判断标准是:材料表面无过度灼烧,无凹陷。雕刻过程中,每点的停留时间t与激光功率W的关系是:E= W* tE为每雕刻一个点,材料吸收的能量)。

    在第一次点雕测试中,我们记录下停留时间t1对应的最佳雕刻功率W1,通过W1*t1 = W2*t2的比例关系,可以推算出其他雕刻速度下,最佳的点的停留时间与雕刻功率组合。然后,通过进一步实际测试,确定最佳参数值。

    点击下方图标获取点雕模式下,激光功率与点的停留时间测试模板:

    mceclip11.png

    点的填充间距测试

    点雕模式与线雕模式的不同在于,线雕模式是以线组成图案,点雕模式是以点组成图案。在线雕模式中,我们只需关注线段在垂直方向上的间距,而点雕模式则需要我们关注点与点之间在各个方向上的间距情况。为此,我们先通过激光功率与点的停留时间测试获得一个最佳的激光功率与点的停留时间组合,然后再进一步进行点的填充间距测试,以获得最佳雕刻效果。

    mceclip3.png

    点填充间距的测试的方法是,调节点间距的大小,其他参数保持不变,雕刻一系列点间距不同的 20 mm X 20 mm正方形。

    mceclip16.png

    在一系列雕刻结果在,斜线纹理越清晰,雕刻效果越好。记录下斜线纹理最清晰的点间距,作为最佳雕刻间距。

    点击下方图标获取点的填充间距测试模板:

    mceclip13.png

    切割模式

    在切割模式下,机器通过高能量的激光光束来切割物体。激光切割的效果主要与三个工作参数有关:激光功率、工作速度、通过次数。

    激光功率

    从激光雕刻中,我们已经知道,激光功率与工作速度理论上存在正比例关系,对于激光切割也是如此。在切割效果不变的情况下,激光功率提高,则工作速度也相应地需要增大。另外,更高功率的激光以更快的速度切割材料的时候,形成的切割边缘会更加平整,烧焦的程度会更低。

    因此,在激光切割中,我们一般使用 100% 的激光功率,然后通过调节工作速度来控制激光能量。

    工作速度与通过次数

    在确定了激光功率后,我们需要调节工作速度来控制激光切割的效果,另外,为了保证材料能够被切透,我们还要设置通过次数。我们可以通过一个工作速度与通过次数矩阵来做切割参数的测试。如下图所示,我们逐步提高通过次数和切割速度,在测试材料上切割一系列的小正方形。

    mceclip17.png

    从上方切割效果图可以看出,在通过次数不变的情况下,工作速度越大,切割出的缝隙越细;若是工作速度不变,增加通过次数,则切割缝隙随着通过次数增加而变粗。我们在寻找最佳切割效果的时候,在材料被切透的前提下,要尽量寻找切缝细的结果。

    最佳切割效果的判定标准是,材料被顺利切透,通过次数最少、切割速度最快。如果有多个接近结果,则切透材料所消耗时间最少为最佳。

    点击下方图标获取切割模式下,工作速度与通过次数测试模板:

    mceclip12.png

    激光工作推荐参数

    Snapmaker 经过一系列测试,为你提供了多种材料在激光雕刻与切割过程中的推荐参数,帮助你实现更轻松地完成激光工作参数设置。详情请见文章“The Definitive Guide to Laser Engraving and Cutting with the Snapmaker”。

     

    免责声明

    本文提到的参数测试方法与推荐参数仅供参考。

    对于因本文中的测试方法与推荐参数引起的或以任何方式与之相关的财产损失、人身伤害、机器损害或费用,Snapmaker概不负责。

     

  • 激光加工材料选取指南

    你好,创客!

    在你买了一台激光雕刻切割机以后,木板、纸张、棉布、皮革……各种各样看似普通的材料都可能为你所用。配合精巧的设计,木板上可以刻出名画,纸张里可以雕出繁花,棉布也能裁切出时尚。

    不过,并非所有的材料都适合用来进行激光雕刻或者切割。在激光加工材料的选取上,依然存在着许多注意事项。本期文章中,我们将为你介绍常见的激光加工材料,并为你总结激光加工材料选取的两大原则。

     

    常用激光加工材料

    1. 木材

    木材是一种有机材料,一般是由纤维素和木质素组成。当激光能量作用在木材上时,木材通常会发生部分燃烧反应。激光雕刻与切割木材的效果,主要会受到木材的密度、木材质地的均匀性和木材的树脂含量这三个因素的影响。

    人们通常喜欢用密度低的木头进行雕刻或者切割,因为其所需功率低,雕刻、切割速度快。木材的树脂含量影响激光对木材的灼烧程度,树脂含量越高,则灼烧程度越深,在木材表面形成的颜色也会越深。

    下面列举常用于激光雕刻与切割的木材:

     

    椴木

    mceclip0.jpg

    椴木是一种密度较低的木材,且质地均匀、纹理细浅,是激光雕刻与切割的理想材料。椴木一般为浅白色或者淡棕色,易于着色、喷漆和抛光,因此雕刻或者切割后也很方便进行后期处理。椴木树脂含量较高,只需要低功率的激光即可对其进行加工。但是,薄的椴木板很容易受潮曲翘变形,因此,人们也常常把椴木薄板制成胶合板,从而增强其抗变形能力。

     

    赤杨木/桤木

    mceclip1.jpg

    赤杨木,也称桤木,木质相对较软,易于加工;树脂含量很高,用于激光雕刻通常能形成较深的颜色。此外,赤杨木的颜色浅、纹路淡,因此能够雕刻出清晰、对比度高的图案。不过,赤杨木可能会含有树结,质地不均匀的树结会影响雕刻与切割的质量。

     

    樱桃木

    mceclip3.jpg

    樱桃木主要产于美国,是一种流行的家具木材,常用于橱柜制作。樱桃木木制坚固、纹理通直,颜色为淡红棕色或者褐色,带有光泽,因此樱桃木制品外观典雅、坚固耐用。樱桃木用于切割不易开裂,进行雕刻则表面光滑,是激光加工的良好材料。

     

    胶合板

    mceclip5.jpg

    胶合板是由单板或者薄木,通过胶粘剂胶合而成的三层或多层板材,特点是表面平整、不易变形。胶合板适用于激光雕刻,但是因其含有胶粘剂,因此在激光切割的时候要防范明火与浓烟。使用不同的原料制作成的胶合板,其特性也会有所差异,最好选择专用于激光加工的胶合板进行雕刻或者切割。目前,桦木胶合板是最受欢迎的、激光雕刻与切割可用的胶合板。

     

    中密度纤维板(MDF)

    mceclip6.jpg

    中密度纤维板是以木质纤维或其他植物纤维为原料,混合树脂,在加热加压条件下压制而成的板材。中密度纤维板的密度通常大于胶合板,其表面与边缘较为光滑,雕刻效果良好。但是,由于含有胶粘剂,中密度纤维板在激光切割的过程中容易烧焦,并可能产生有毒气体。因此,中密度纤维板不适合用于激光切割。

     

    2. 塑料

    常用的塑料材料主要可以分为两大类:热固性塑料和热塑性塑料,这两大类塑料在激光能量的作用下会发生不同的反应。

    热固性塑料:高分子链之间通过化学键、氢键等结合,受热容易断裂,发生化学反应,材料颜色也随着发生变化。因此,在热固性材料表面进行激光雕刻,能够生成对比度很高的图像。然而,由于其加热固化的特点,激光难以对热固性塑料进行切割。

    热塑性塑料:高分子链之间多是不交联的,受热时不易发生高分子链的断裂。因此,热塑性塑料受热一般只出现材料融化的物理反应,材料本身的化学性质不会改变。当激光作用在热塑性塑料上时,塑料发生融化,从而能够实现切割或者雕刻的目的。但是,由于材料没有发生化学反应,其颜色也不发生改变,所以很难雕刻出明显的图案效果。

    常用于激光雕刻与切割的塑料材料有:聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、硅胶等。值得注意的是,塑料雕刻与切割产生的气体或多或少带有一定的毒性,因此,进行塑料的激光加工之前,必须先保证通风顺畅,配备好个人防护用品和废气处理装置。

     

    亚克力

    mceclip0.png

    亚克力,又称有机玻璃,是一种热塑性塑料,是激光切割最常见的材料之一。亚克力颜色丰富,切割顺畅,并且切割过程安全,因此是激光切割的理想材料。亚克力有两大主要的生产工艺:挤出成型和浇铸成型。亚克力挤出板用于激光切割的时候,在热力的作用下,能够形成光滑的切割边缘。而亚克力浇铸板则在激光作用下会变成霜白色,因此适合用来进行激光切割。

     

    POM塑料

    mceclip1.jpg

    POM塑料,又名聚甲醛树脂,属于热塑性塑料。POM塑料硬度高、稳定性好,因而常用于制作齿轮、轴承等对耐磨度、持久性要求较高的产品。POM塑料不仅材质坚硬,而且具有比木材和亚克力更高的延展性,因此能够进行更加精密准确的切割,激光切割后形成的边缘光滑,不需要做后期抛光处理。不过,POM塑料作为激光切割材料也有一些缺点:POM塑料在激光切割过程中会产生刺鼻的气体,而且在激光功率较高的情况下容易发生燃烧。

     

    EVA泡棉

    mceclip3.jpg

    EVA,即乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,是一种通用高分子聚合物。EVA泡棉是一种新型的环保材料,具有良好的缓冲、抗震、隔热、防潮、抗化学腐蚀等优点,且无毒、不吸水。 EVA泡棉在激光作用下会融化,可用于激光切割,形成的切口较宽,切割边缘会变成浅棕色。若对EVA泡棉进行激光雕刻,则雕刻表面会因为融化而变得粘稠,冷却后颜色变深。

     

    3. 纺织品

    mceclip4.jpg

    大多数纺织品都适合用于进行激光切割,部分纺织品,例如毛毡和羊毛衣,适合用于进行激光雕刻。常见的用于激光加工的纺织品有:棉、麻、尼龙、丝绸、羊毛制品等。

    纺织品激光雕刻和切割不需要很高的激光功率。机器代码控制的激光加工能够在纺织品上雕刻或切割出繁复的花纹、精美的图案,激光加工的服装一度引领时尚前沿。激光加工纺织品最大的优点还在于无接触式切割雕刻。大多数纺织品具有轻薄、柔软的特点,加工时便很容易产生褶皱、边缘磨损等问题,然而,激光的无接触式加工则完美地解决了这些问题。激光切割纺织品,能够形成齐整的切割边缘,切割的同时还能实现封边的效果。种种优点使激光雕刻与切割技术在纺织品加工业很受欢迎。

    但是,也有不适合用于激光加工的纺织品。有些纺织品可能含有塑料或者PVC成分,加工这一类合成布料可能会引起燃烧,甚至产生有毒气体。

     

    4. 纸类

    mceclip5.jpg

    纸的种类很多,分类标准也不统一,常用于激光加工的纸类有:书写纸、卡纸、瓦楞纸等。一般来说,纸类产品更适合用于激光切割,而且仅需要低功率就能完成快速的纸类切割。因其激光切割的快速和简易性,许多供应商常常使用激光切割纸板来制作定制版的礼盒、贺卡,用于节日婚庆。

     

    5. 皮革

    mceclip6.jpg

    对于皮革,传统的手工和电剪加工,有加工速度慢、效率低、样式单一、材料浪费等缺陷,激光加工则能够很好地解决这些问题。

    皮革激光雕刻:将高能量密度的激光束照射到皮革表面,使材料烧刻形成图像,利用皮革的焦化程度来反映图像的层次,具有图形不受限制、快速成型等优势。

    皮革激光镂空:利用激光的高能量密度特性,照射到皮革表面,使其切穿并产生一定镂空图案的激光加工工艺,具有加工效率高、图案精致细腻等特点。

    一般来说,天然皮革大都适用于激光雕刻和切割。但是,需要注意的是,人造皮革不能用于激光加工。人造皮革大多含有PVC,进行激光雕刻或切割的话,会产生有毒气体,对人体、对机器都会造成严重的损害。

     

    材料选取方法

    激光的应用范围之广、功能之灵活,使得激光加工可用材料数不胜数、无法穷举。在了解了常用激光加工材料的特点以后,你可能在材料的选择上还是会感到犹豫不决。这里,我们为你总结了激光加工材料选用的两大原则:

    • 人身安全原则
    • 机器适用原则

     

    1. 材料与安全

    在进行激光加工材料选取的时候,首先要考虑材料的安全性。激光通过燃烧、熔化、汽化等方式对物体进行加工。在高能量激光的作用下,材料的物理性质和化学性质都很容易发生改变,有些材料可能会熔化,有些材料易燃,有些材料可能会产生有毒的烟尘或气体,对人体、机器和环境都会造成较大的危害。因此,在选择激光材料之前,应该先考虑一下材料在激光(高温加热)作用下可能会发生的反应,避免使用会产生有毒有害物质的材料。

    不可用于激光雕刻与切割的材料

    • PVC
    • ABS
    • 环氧树脂
    • 高密度聚乙烯(HDPE
    • 聚苯乙烯泡沫、聚丙烯泡沫
    • 各种阻燃材料

    PVC:在激光作用下会产生氯气,氯气是剧毒气体,连机器上的激光透镜、金属都可以被氯气腐蚀。

    ABS:在激光作用下会产生气态的氰化物,氰化物是有毒的致命物质。

    环氧树脂:在激光作用下容易燃烧,会产生有毒的烟雾,且很容易引起火灾。

    高密度聚乙烯(HDPE):在激光作用下会熔化,变得粘稠,不易处理,且有火灾隐患。

    聚苯乙烯泡沫、聚丙烯泡沫:在激光作用下容易燃烧,而且会熔化,具有火灾隐患,熔化物也很难处理。

    阻燃材料:阻燃材料一般会添加溴,溴对人体具有很强的腐蚀伤害。溴对粘膜有刺激作用,易引起流泪、咳嗽。液态溴与皮肤接触会破坏组织,导致难以愈合的溃疡。

    不可用于激光雕刻与切割的材料远不止以上提到的这些,为了使用者的人身安全,在雕刻切割任何材料前都应该了解其属性,掌握好材料使用的注意事项。

     

    2. 材料与机器

    在你确定了一个材料安全、可用于激光雕刻与切割之后,下一步是考虑机器的性能。你所拥有的激光雕刻切割机是否能够实现某种材料的加工?要想回答这个问题,以下两个方面是你必须考虑的因素:

    • 机器的激光波长
    • 机器的激光功率

    激光波长与材料对光的吸收率

    激光工作物质是激光器的核心组成之一,其原子在受激辐射的情况下产生的光,称为“激光”。不同的激光工作物质产生的激光波长不同,光子的能量大小也不一样。激光的波长越短,光子的能量越高。

    根据激光工作物质的不同,可以对激光雕刻切割机进行分类,同时,这种分类标准与激光的波长差异相互对应。激光工作物质与激光波长的关系如下图所示:

    mceclip0.png

    尽管激光波长越短,能量越高,但是并不是能量越高的激光对材料的雕刻与切割效果越好。每种材料对于不同波长的光的吸收率是不一样的。例如,银杉对波长1000nm左右的光的吸收率高于波长800~900nm的光。

    mceclip1.jpg

    因此,激光波长并不是越短越好,对激光雕刻切割机的选择,要结合用途、价格、品牌等多方面因素进行考虑。对于激光机器的选择,在这里不做赘述,我们还是把焦点集中在材料的选取上。正如前面所述,不同类型的激光机器会产生不同波长的激光,而一种材料对于不同波长的激光能量吸收率又不一样。因此,在进行激光雕刻与切割的材料的选取的时候,要结合你所拥有的激光雕刻切割机的激光波长,选择对于该波长的光吸收率较好的材料,才能实现理想的雕刻与切割效果。

    下表整理了不同波长的激光与材料的对应关系,可作为激光加工材料选取的参考。

    激光类型

    常见加工材料

    CO2激光雕刻切割机

    (10.6 μm)

    纸、木材、纺织品、塑料、皮革、橡胶等

    半导体激光雕刻切割机

    (400 nm-1064 nm)

    纸、木材、纺织品、塑料、皮革、橡胶等

    光纤激光雕刻切割机

    (1030 nm-2100 nm)

    不锈钢、碳钢、镀锌钢、铜、铝等

    绿光激光

    (532 nm)

    绿光激光通常用于制作激光笔,不具有雕刻和切割功能

    紫外激光雕刻切割机

    (355 nm)

    纸、木材、纺织品、塑料、皮革、橡胶、陶瓷、玻璃、金属等

    (几乎任何材料对于紫外线都有很高的吸收率)

     

    激光功率与材料密度、厚度

    激光功率一般以瓦为单位进行计量,激光功率瓦数越高,则激光强度越高。激光功率越高的机器应用范围越广,因为激光雕刻切割机的功率是可调的,一台机器的激光功率越高,意味着可调节范围越大,从而应用也就更灵活。通常,市场上消费级的激光雕刻切割机功率在120 W以下,高于120 W的激光大多用于工业生产。

    激光雕刻切割机的功率是限定激光加工材料选取的重要因素,不同密度的材料所需的激光功率是不一样的。材料密度越大,则对激光强度要求越高,对应需要的激光功率也越高。

    在激光切割中,激光功率对于材料厚度也有限制。激光功率决定了对材料的切割深度,如果材料太厚,那么激光切割材料的次数会增多。激光切割机通过逐次下降激光高度的方式来实现材料的多次切割,但是,受到激光头与材料表面的距离的限制,激光无法无限下降,会有撞头风险。另外,随着激光切割深度的增大,激光光束会受到两侧材料的阻挡,到达切割位置的激光能量会逐渐衰弱,直至最后无法切断材料。

    mceclip2.jpg

    下面表格列举了常见的激光加工材料对于激光功率的要求。

    mceclip3.png

     

     

  • 激光素材资源合集

    经过漫长的运输、仔细的组装,这台激光雕刻切割机终于呈现在你的面前,你是否已经跃跃欲试了呢?别急,在下面这篇文章中,我们就将带你一起探索:激光雕刻切割机的用途、激光雕刻切割资源的获取渠道、功能强大的图形编辑处理软件。

     

    激光雕刻切割机的用途

    激光雕刻切割机,顾名思义,是一台以激光加工技术为基础,用于雕刻与切割的机器。然而,与传统的刻刀、手工刀不同,激光雕刻切割机所做的雕刻与切割是一种根据机器指令按照固定路径完成的精准操作,它是将电子图片转化为实体艺术、将平面图形转化为立体作品的创作工具。你只需下载或者自行设计图形文件,使用专门的图形处理软件进行编辑处理,最后将设计导入到刀路生成软件(例如 LubanSnapmaker机器的配套软件)中生成 G 代码,即可控制机器进行雕刻与切割作业。

    使用激光雕刻切割机,你不仅可以雕刻切割平面作品,例如艺术图画、装饰图案、公司徽标、节日剪纸等等;你还可以通过切割与组装操作,创作立体作品,例如礼盒、3D 拼图模型、灯罩等。丰富多彩的激光雕刻切割作品将满足你对艺术性、实用性、趣味性等多方面的追求。

    • 平面作品示例:

    mceclip0.jpg

    • 立体作品示例:

      mceclip1.jpg

     

    设计素材网站汇总

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    1. 3axis.co

    大型图库、创新性、实用性、免费

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    2. Laser Ready Templates

    一站式网上商店、主题丰富

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    3. Etsy

    海量模板、详细的模板介绍

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    4. Thingiverse

    用户创意分享社区、免费

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    5. Dreaming Tree

    卡纸、节日

    切割

    6. Library Laser

    家居装饰

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    7. Free Patterns Area

    模板丰富、难易不一、免费

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    雕刻、切割

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    1. 3axis.co

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    3axis.co 是一个以激光切割设计为主的大型图库,设计案例有礼盒、灯罩、火箭模型、时钟表盘、象棋棋盘、墙壁挂件……多不胜数,作品富有趣味,而又贴近生活。

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    Laser Ready Templates 是一个专卖激光雕刻切割模板的一站式网上商店。其出售的模板种类丰富,涉及动物、儿童、节日、时尚、怀旧等多种元素。商品详情中还介绍了该模板需要用到的材料材质和尺寸,方便用户创作。

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    4. Thingiverse

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    Thingiverse 是一个用户创意分享平台,以 3D 打印模型为主,但是激光雕刻切割设计也占了不小的比重。除了下载文件外,你还可以为其他用户的设计作品点赞、评论,也可以发布自己的作品。

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    5. Dreaming Tree

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    Dreaming Tree 是一个售卖激光切割模板的网上商店,展出的模板案例大部分以卡纸为主要制作材料,以节日庆典为主要题材,颜色丰富,造型可爱,充满浓浓的童话气息。每个案例下方还贴心附上了切割作品的拼装教程视频、切割材料一览表、案例成品尺寸等。

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    6. Library Laser

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    Library Laser 是一个以网店的形式出售激光切割设计模板的平台,但是其中却有大量0元模板可以免费获取。其模板设计以家居装饰和组装模型为主,设计精巧,造型优雅,既具实用性,又能给生活增添艺术感。

    资源标签

    切割、装饰、3D 模型

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    AI、CDRDXFPDFSVG

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    7. Free Patterns Area

    ____-_7.png

    Free Patterns Area 是一个汇集了矢量图形与激光切割模板设计的网站,网站资源免费开放给用户做个人使用。网站按照平面图形与立体设计对资源进行了分类,平面图形是设计较为基础的矢量图形,立体设计主要为3D 拼图模型,难易不一,用户可根据个人情况进行挑选。此外,该网站还汇集了许多免费的设计软件资源。

    资源标签

    雕刻、切割、矢量图形、3D 模型

    文件格式

    DXF、DWGEPSPDFPNGSTLSVG

    资源数量

    200+

    获取方法

    直接下载

    是否需要注册

    是否需要付费

    免费

     

    8. Ponoko

    ____-_8.png

    Ponoko是一个提供免费激光切割模板的网站,电子产品的外壳设计模板是该网站的一大特色,案例有音响外壳、电脑散热架、机械臂护套等;其他设计较为简易,但具实用性。

    资源标签

    切割、电子产品外壳

    文件格式

    EPS、PDFSVG

    资源数量

    200+

    获取方法

    点击案例图片即可下载

    是否需要注册

    是否需要付费

    免费

     

    9. So Fontsy

    ____-_9.png

    So Fontsy 是一个图形设计与字体设计的购买与销售平台,其设计资源丰富,设计风格新颖潮流。资源分类中有一类是“激光切割文件”,在该分类下,你可以找到专门用于激光切割的设计。

    资源标签

    矢量图、平面、时尚

    文件格式

    SVG、PSDPNGEPS

    资源数量

    100,000+

    获取方法

    购买下载

    是否需要注册

    是否需要付费

    付费

     

    10. Boxes.py

    ____-_10.pngBoxes.py 是一个用Python编写的开源盒子生成器。 它具有完整的参数化生成器以及用于编写自己的Python API。你只需选择自己喜欢的创作模板,在网页上设置材料厚度、生成的文件格式、切割缝隙、激光补偿校正等参数,即可生成个性定制的激光切割设计文件。

    资源标签

    切割、盒子、参数自定义

    文件格式

    AI、DXFG-codePDFPLTPSSVG

    资源数量

    200+

    获取方法

    设置参数,生成文件

    是否需要注册

    是否需要付费

    免费

     

    11. Vecteezy

    ____-_11.png

    Vecteezy 是一个大型设计创作分享社区,其上汇聚了众多优秀的矢量图、位图、视频设计素材,内容涉及背景、人物、自然、旅行、美食等多种题材,风格大多轻快明朗。在海量资源的基础上,该网站还提供了便捷的搜索方式和筛选功能,键入关键词“激光雕刻与切割”,设置搜索内容为矢量图,即可找到大量用于激光的矢量文件。

    资源标签

    平面设计、轻快、简约

    文件格式

    AI、EPSJPGPDF

    资源数量

    1,000,000+

    获取方法

    直接下载

    是否需要注册

    是否需要付费

    免费

     

    12. Maker Union

    ____-_12.png

    Maker Union 是一个提供 DXF 格式设计文件的网站,旨在为工程师和创作者们提供高质量的矢量图素材。其提供的矢量图线条流畅、造型生动,且每一主题下都有一系列的图形可供选择,非常适合平面的激光雕刻与切割。

    资源标签

    矢量图形、平面设计

    文件格式

    DXF

    资源数量

    230+

    获取方法

    直接下载

    是否需要注册

    是否需要付费

    免费

     

    13. The Hungry Jpeg

    ____-_13.png

    The Hungry Jpeg 是一个以设计资源为卖品的网上商店,该网站汇集了众多品质出众的设计,且资源类型也十分丰富,字体、徽标、贺卡、菜单模板等各种设计应有尽有。

    资源标签

    手工、字体、图形、模板

    文件格式

    DXF, EPS, JPEG, PNG, SVG

    资源数量

    100,000+

    获取方法

    购买下载

    是否需要注册

    是否需要付费

    部分免费

     

    14. Pinterest

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    Pinterest 是一个广受欢迎的创意分享社区,创作爱好者们可以在上面上传自己作品的照片,同时也可以欣赏他人的创作成果,互相交流,获取灵感。该平台上的创意展示丰富,且生动有趣,充满创作智慧。搜索“激光雕刻与切割”,即可获得查找到大量相关的案例展示。

    *该网站仅供创作的展示分享,暂时无法在上面直接获取设计资源。

     

    15. ArtStation

    ____-_15.png

    ArtStation 是一个艺术作品展览平台。该网站以艺术展示为主题,用户可浏览丰富的艺术设计,也可在该平台上通过文字、图片、视频、3D 景象等多种形式来展现自己的作品,为自己寻觅发展的契机。用户还可在上面开通自己的页面,设置自己的创作主题,出售自己的设计作品。

    *该网站仅供创作的展示分享,暂时无法在上面直接获取设计资源。

     

    设计软件推荐

    Software

    Download URL

    Application

    1. GNU 图像处理程序

    https://www.gimp.org/downloads/

    位图编辑

    2. Adobe Photoshop

    https://www.adobe.com/products/photoshop.html

    位图编辑

    3. Inkscape

    https://inkscape.org/release/inkscape-1.1/

    矢量图形编辑

    4. Adobe Illustrator

    https://www.adobe.com/products/illustrator.html

    矢量图形编辑

    5. AutoCAD

    https://www.autodesk.com/products/autocad/overview

    2D and 3D drawings

     

    1. GNU 图像处理程序

    Clipboard_-_2021-07-30_16.08.32.png

    GNU 图像处理程序(GNU Image Manipulation Program),简称GIMP,是一个开源的跨平台图像编辑器。它包括几乎所有图象处理所需的功能,号称Linux下的Photoshop。GIMP在Linux系统推出时就风靡了绘图艺术圈,它的接口相当轻巧,但其功能却不输于专业的绘图软件;它提供了各种的影像处理工具、滤镜,还有许多的组件模块。另外,GIMP的扩展性很强,用户可以通过自己编写的插件来扩充GIMP功能。

    下载地址:https://www.gimp.org/downloads/

    收费情况:免费

     

    2. Adobe Photoshop

    Clipboard_-_2021-07-30_16.09.02.png

    Adobe Photoshop,简称 PS,是由Adobe Systems开发和发行的图像处理软件。Photoshop主要处理以像素所构成的数字图像。使用其众多的编修与绘图工具,可以有效地进行图片编辑工作。Photoshop的专长在于图像处理,使用Photoshop,你能对已有的位图图像进行编辑加工处理,还可以添加一些特殊效果。

    下载地址:https://www.adobe.com/cn/products/photoshop.html

    收费情况:付费,7天免费试用

     

    3. Inkscape

    Clipboard_-_2021-07-30_16.09.36.png

    Inkscape是一款开源的矢量图形编辑软件,其功能与Illustrator、Freehand、CorelDraw、Xara X等其他软件相似。Inkscape使用 W3C 标准的 ScalableVector Graphics (SVG) 文件格式,支持包括形状、路径、文本、标记、克隆、alpha 混合、变换、渐变、图案、组合等 SVG特性。它也支持创作共用的元数据、节点编辑、图层、复杂的路径运算、位图描摹(根据点阵16进制色差复制绘制矢量图的算法)、文本绕路径、流动文本、直接编辑 XML 等。它可以导入JPEG、PNG、TIFF 等格式,并输出为 PNG 和多种位图格式。

    下载地址:https://inkscape.org/release/inkscape-1.1/
    收费情况:免费

     

    4. Adobe Illustrator

    Clipboard_-_2021-07-30_16.09.54.png

    Adobe Illustrator,简称 AI,是一款应用于出版、多媒体和在线图像的工业标准矢量插画的软件。使用 AI,你可以进行各种矢量图形的创作,从 Web 和移动图形,到徽标、图标、书籍插图、产品包装和广告牌等等。
    作为一款非常全能的矢量图形处理工具,该软件主要应用于印刷出版、海报书籍排版、专业插画、多媒体图像处理和互联网页面的制作等,也可以为线稿提供较高的精度和控制,既适合生产小型设计也可进行大型的复杂项目。

    下载地址:https://www.adobe.com/cn/products/illustrator.html
    收费情况:付费,7天免费试用

     

    5. CAD

    Clipboard_-_2021-07-30_16.10.48.png

    AutoCAD(Autodesk Computer Aided Design)是Autodesk(欧特克)公司出品的一款自动计算机辅助设计软件,用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计,现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD具有友好的用户界面,通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境,让非计算机专业人员也能很快地学会使用,在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧,从而不断提高工作效率。AutoCAD具有广泛的适用性,它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行。

    下载地址:https://www.autodesk.com.cn/products/autocad/overview
    收费情况:付费,30天免费试用

     

    免责声明

    本文仅为资源集合,提及的所有网站排名不分先后。

    本文中提及的所有网站仅基于模型资源而作推荐之用,不代表Snapmaker赞成其中任一网站的内容、观点及立场。

  • 用Inkscape和激光切割制作纸雕灯

    设计制造

    本文将分享一个实用的激光切割案例,教你借助 Snapmaker 2.0以及 Inkscape 软件,将生活中的实景捕捉下来,做成一盏精美的纸雕灯。教程分为5步,其中第13步为 Inkscape 教学,这几个部分会通过3个短视频讲解;第4步为激光切割和3D打印;第5步为组装和测试。

     

    你将会用到

     

    你将学会

    如何用 Inkscape 设计激光切割图案,生成可被机器读取的 SVG 文件,并最终制作出纸雕灯。需要用到的技巧包括:

    • 手动描摹建筑轮廓&细节;
    • 自动提取复杂物体轮廓并简化;
    • 绘制简单图案;
    • 排布图案并导出 SVG 文件。
    • 软件常用基本操作,例如:
      • 左键拖拽:移动目标/框选多个对象
      • 中键拖拽:移动画布
      • Ctrl+L:简化线条
      • Ctrl+Z:撤销
      • Ctrl+Y:重做
      • Ctrl+S:保存。

    更多操作请参考:https://en.wikibooks.org/wiki/Inkscape/Interface

     

    制作步骤

    步骤 1. 绘制建筑剪影

    视频包含以下操作:

    • 进入 File -> Document Properties,设置画布的规格及方向;
    • 右键单击图片,选择 Lock Selected Objects,可将其锁定,作为背景。
    • 通过 Bezier Curve 工具绘制建筑的轮廓和窗户;
    • 通过 Edit paths by nodes 单独编辑曲线上的点,精确调整曲线;
    • 通过 Objects -> Arrange 批量设置和排列图案;
    • 通过 Path -> Combine 将多个独立图案合并成一个整体。

     

    步骤 2. 添加其他图案

    视频包含以下操作:

    • 借助 Trace Bitmap Fill and Stroke 功能提取图片中物体的外轮廓;
    • 通过 Path -> Union 将相交叉的图案联结;
    • 使用 Bezier Curve 绘制简单图案;
    • 通过 Path -> Exclusion,在背景上挖出图案;
    • 选中线条,通过 Ctrl+L 键将其简化,使线条变圆润。

     

    步骤 3. 导出SVG文件

    视频包含以下操作:

    • 借助 Bezier curve 和矩形工具,将相同景深的图案联结,做成多个纸雕灯图层;
    • 合理排布图案,以便进行切割;
    • 导出可被 Snapmaker Luban 软件读取的 SVG 格式文件。

     

    步骤 4. 激光切割和3D打印

    完成以上操作后,将 SVG 文件导入 Snapmaker Luban 软件,开始切割纸雕部分。

    以下为推荐的激光切割参数:

    __-laser__.png

    设置完成后,导出 G-code 文件并传输到机器,开始切割。

    01.gif

    纸雕灯的外壳和内部的固定件则可以通过3D打印获得。下载后,将 STL 文件导入 Snapmaker Luban,翻转模型,使其平躺。设置打印参数时,建议直接使用预设的“正常”模式:

    __-3dp__2.png

    完成设置后,为机器更换上3D打印模组,开始打印。请打印:

    • 外框打印1
    • 背板打印1
    • 固定件打印10
    • 带出线口的固定件打印1

    02.gif

     

    步骤 5. 组装和测试

    03.gif

    LED灯用热熔胶粘在灯的背板上,并将线粘在和外框出线口大致对应的地方。

    04.gif

    外框放平,背面朝上,将切割出来的剪影按照设计好的顺序放入,一层纸张,一层固定件。放入后用手压实,确保纸张固定良好。如有需要,可以打印更多固定件放入外框,以便增加内部高度。最后,放上一张白纸,以及带有出线口的固定件,将其出线口和外框的出线口对齐。

    05.gif

    盖上背板,并将电线嵌入外框的出线口,再用热熔胶固定住背板,完成!

CNC
  • CNC 雕刻机刀头:基本术语和常见类型

     

    你好啊,创客!

     

    欢迎来到 Snapmaker 学院的 CNC 系列。在前面的五期中,我们介绍了 CAD 和 CAM 流程。现在,让我们一起进入实际加工环节吧!

    我们已经知道,CNC 加工的工作原理是从固体工件上切削材料,从而将工件加工成想要的几何形状。刀具路径(或 G 代码)指示切削刀具(又称刀头)如何移动,而切削刀具会照此加工工件,切削出成品。

    不同的切削刀具适合切削不同的几何形状,正如日常生活中,没有人会用匕首剁排骨。选择适当的切削刀具,对于保证项目效率乃至项目成功至关重要。因此,本文将介绍切削刀具的基本知识,并带你认识一些最常用的雕刻机刀头。

    image1.png

    首先,我们需要认识一些用来给切削刀具分类的主要特征。

    基本术语

    排屑槽 / 齿

    齿(又称刃)是指切削刃,排屑槽是指齿间形成的凹槽。在刀头旋转时,齿负责切削掉材料,而排屑槽则帮助从工件上排出碎屑(即削除的材料)。虽然排屑槽和齿不是一回事,但因为两者数量相等,通常可以互换指代。

    image2.png

    排屑槽数量

    雕刻机刀头的排屑槽数量会影响工作速度和成品的表面光洁度。更多的排屑槽可带来两大优势。首先,可以增加刀头强度,允许刀头以更快的速度进入工件,并且能够加工更硬的材料。其次,排屑槽更多的刀头往往能够提供更好的表面光洁度。

    image3.png

    不同刃数的刀具

    不过,这并不意味着排屑槽越多越好。为了说明这一点,我们需要介绍一个新概念:切屑间隙。排屑槽是排出碎屑的通道,而切屑间隙是指单个排屑槽所占的空间大小。当排屑槽数量增加时,切屑间隙(即通道)会变小,使碎屑变得更难排出。但是,如果无法及时排出碎屑,切削时产生的热量就会积累起来,最终损毁刀头,甚至导致灼烧。比如,在加工像铝这样的材料时,会产生大片粘性碎屑,这点尤其需要关注。因此,在决定排屑槽数量时,应该尽量找到平衡点。

    排屑槽类型

    排屑槽有两种常见的类型:直槽和螺旋槽。

    • 直槽与刀头的刀柄平行,加工时垂直于刀头旋转方向进入材料表面。直槽刀头与螺旋刀头相比强度更高,可在更高速度下使用。但另一方面,由于这种设计会导致加工时产生较多震颤,因此加工出的工件表面光洁度较低。这种刀头常用于开槽和切削直线轮廓。
      image4.png

    直槽与螺旋槽对比

    • 螺旋槽沿着刀头的刀柄螺旋分布,加工时保持持续接触材料表面。这种设计带来的震颤较少,加工出的表面更光洁,因此这类刀头是表面修整的理想之选。但是,螺旋刀头与直槽刀头相比强度较低,无法对材料进行太深的切削,工作速度也不能太高。

    几何形状

    刀尖形状

    雕刻机刀头有各式刀尖,每种刀尖在加工材料时会切削出不同的形状。最常见的一些类型包括平头刀尖、球头刀尖和倒角刀尖。

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    • 平头刀尖的圆周面和端面之间近乎呈直角。
    • 球头刀尖正如其名,端部呈球形。
    • 倒角刀尖是尖锐的锥形刀尖。因为刀尖看起来像字母“V”,倒角刀又称“V 形刀”。

    上切和下切

    螺旋槽可进一步分为两类:上切和下切。这两种类型的螺旋槽区分至关重要,因为它们决定了碎屑排出的方向。

    上切刀头的螺旋槽顺时针环绕刀身,从正在切削的工件将碎屑排出。上切刀头切削出的工件往往顶部表面粗糙,而底部表面光洁。

    image6.png

    然而,螺旋下切刀头的排屑槽逆时针环绕刀身,在切削时将碎屑下推。因此,下切刀头切削出的工件顶部表面较精细,底部表面则较粗糙。

    值得注意的是,除非你是位 CNC 老玩家且有意为之,否则进行垂直下刀操作时应始终选用上切刀头,尤其是对于较厚的材料。这是因为当使用下切刀头垂直下刀时,被下推的碎屑无法排出,在刀头旋转时只能相互碾压,由此造成摩擦,甚至可能导致起火。

    中心切削和非中心切削

    雕刻机刀头分为中心切削和非中心切削。中心切削刀头的切削刃一直延伸到刀头中心,而非中心切削刀头的切削刃在刀头中心留下空隙。中心切削刀头可以对材料垂直下刀,而非中心切削刀头则无法做到。

    image7.png

    如果使用非中心切削刀头对材料垂直下刀,由于中心处留有空隙,无法切削到对应位置的材料,可能会折断刀头或导致刀头烧毁。使用这种刀头时,你需要先钻一个定位孔或采取斜插下刀。入手非中心切削刀头唯一合理的原因大概就是它们的价格比较便宜。

    image8.png

    尺寸

    从根本上说,尺寸决定了你能使用给定雕刻机刀头制造出什么样的成品。较大的刀头适合切削大量材料,但难以顾及精细度。较小的刀头能做到更加精细,但在强度和加工效率方面有所不及。

    刀具总长

    刀具总长是指刀头两端之间的距离。较长的刀头能够更深地切入材料。出于这个原因,你可能会认为更长的刀头肯定更好,因为加工时可以提供更多的选择。遗憾的是,事实并非如此。
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    这里,我们要了解一个概念,叫做“伸出量”。伸出量是指从夹头(即刀架)端到刀尖的距离。这部分的刀头在切削时没有外力的支撑。伸出量越长,刀具的刚性越差。如果伸出量过长,刀头就容易被切削力弯曲。

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    切削长度

    正如我们所见,切削刃(或排屑槽)仅覆盖刀头的一部分。刀头的切削长度(又称“排屑槽长度”)决定了能够切入材料的深度。请注意,切削深度绝不能超过刀头的排屑槽长度。否则,碎屑将无法正常排出,积累的热量可能会损毁刀头。

    刀柄直径

    刀柄直径是指刀具非切削端的宽度,是进入夹头的直径。常见的刀柄尺寸包括 3.175 毫米(1/8 英寸)和 6.35 毫米(1/4 英寸)。

    image11.png

    切削直径

    切削直径是指雕刻机刀头的切削端直径。在选择作业刀具时,往往需要首要考虑切削直径,因为它决定了切削精度。

    切削时,切削刃会在每个内角留下一个圆形轮廓,其半径相当于切削直径的一半。此外,由于刀头近似于圆柱形(V 形刀除外),因此无法加工出小于切削直径的特征。比方说,用切削直径为 3.175 毫米的刀头,绝不可能开出 2 毫米宽的凹槽。

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    另一方面,更大的切削直径会使刀头更坚硬,可进行更深的切削。此外,具有较大切削直径的刀头在单位时间内能够削除更多材料,这意味着你可以更快地完成相同的工作。

    常见雕刻机刀头

    市面上有数以万计的刀具类型和款式可用于 CNC 机床。逐一介绍每种类型和用途对本文而言实属力不能及,此处仅介绍最常用的雕刻机刀头。

    在深入介绍之前,我们需要明确铣刀和钻头的区别。铣刀包括立铣刀、面铣刀和 V 形刀,通过切削刃在材料中横向移动进行切削。相反,钻头则垂直进入材料,通常用于钻孔。

    立铣刀

    立铣刀主要是通过刀头圆周面的切削刃进行切削,但在端面也有切削刃。尽管中心切削立铣刀能够垂直下刀,但此类操作对刀具而言比较吃力,应尽量避免。

    平头立铣刀

    由于圆周面和端面之间近乎呈直角,平头立铣刀可在底面切削出整齐的方角,并且在顶面加工出平坦表面。平头立铣刀非常适合削除大量材料,广泛用于粗加工、切削凹槽和 2D 轮廓等工作。

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    平头立铣刀

    球头立铣刀

    球头立铣刀的圆周面和端面形成圆角。该圆角的半径相当于切削半径(即切削直径的一半)。这类铣刀适合雕刻曲面或细节丰富的 3D 形状(如浮雕)。

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    球头立铣刀

    由于刀尖呈球状,所以要加工出完全平坦的表面对这类刀具来说颇具挑战性,因为刀尖移动时会在工件上留下扇形叠差(即残料)。

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    牛鼻立铣刀

    你可以把牛鼻立铣刀看作介于平头立铣刀和球头立铣刀之间的刀具。其圆周面和端面之间的圆角半径小于切削半径。由于这类刀具结合了平底和圆角,因此无需换刀,即可一次性加工出底面平坦且边角处呈圆角的凹槽。

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    牛鼻立铣刀

    粗加工立铣刀

    粗加工立铣刀的切削刃上有许多锯齿,可以快速切碎碎屑,非常适合高效削除大量材料。粗加工立铣刀的缺点是切削形成的表面很粗糙,会在工件上留下明显痕迹,这些痕迹形似玉米棒,这类刀头也因而常被称为玉米立铣刀。因此,粗加工立铣刀只适合粗加工。

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    粗加工立铣刀

    面铣刀

    面铣刀主要是通过刀头端面的切削刃进行切削。它们通常有多个可更换的切削刃,因而能够以更快的速度削除更多材料。这类铣刀需要强大的主轴来推动,最常用于在板形或柱形工件上加工出大面积的光滑平面。

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    面铣刀

    V 形刀

    V 形刀又称为倒角铣刀,用于倒角、边缘去毛刺和字母雕刻。这类刀具不适合切削轮廓或雕刻凹槽,因为它们会在工件上留下斜面。

    V 形刀尺寸多样,角度大小不一,最常见的是 90 度、60 度和 30 度。角度越小,切削直径往往越小,这意味着切削深度较浅,同时得以保留更多细节。角度越大,切削直径通常越宽,允许更深的切削。

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    不同尺寸的 V 形刀

    钻头

    钻头切削时用其刀尖直接垂直钻入材料。与铣刀不同的是,钻头的排屑槽和齿仅负责排出碎屑,而不负责切削。钻头通常用于为螺钉预钻孔。

    image20.png

    钻头

    小结 & 下期预告

    本文介绍了一些最常见的雕刻机刀头,并解释了描述切削刀具会用到的基本术语。这些知识将为我们奠定基础,方便我们日后探讨切削作业的参数设置。我们希望你能从中获益!

    下一期,我们将介绍你可能会遇到的一些最常见的模型特征,然后举例说明如何为你的 CNC 项目选择适当的雕刻机刀头。敬请关注!

  • CAM 指南:4 款 CNC 常用 CAM 软件(下)

     

    你好啊,创客!

     

    本篇 CAM 软件指南分为上、下两期,在上期中,我们对 CAD、CAM、后处理器以及固件这几个概念进行了简单科普,并详细介绍了Fusion 360这款一站式 CAD/CAM 软件的工作流程。

    本期文章中,我们将继续介绍 FreeCAD、Aspire 和 Carveco Maker(原 ArtCAM)这三款集 CAD 和CAM 功能于一身的软件。另外,还会简单提及两款精简易用的 CAM 软件:Snapmaker Luban 和 MeshCAM

    image1.png

    图片来源:Fakurian Design on Unsplash

    CAM 软件

    image2.png 本文仅限于对以下三款软件 CAM 功能的介绍。若想了解其主要 CAD 功能和亮点,请参阅 CAD 软件指南:8 款 CNC 常用建模软件

    FreeCAD

    FreeCAD 是一款长于设计实体模型的免费3D 建模软件。完成模型设计后,切换至 Path 工作台,即可开始设置工具路径、生成 G 代码。

    image3.png 首次使用 FreeCAD 进行模型设计时,为确保生成的 G 代码可以顺利输出至Snapmaker CNC 雕刻模组进行加工,需要下载并导入后处理文件和刀具库(点击即可下载)。

    • 后处理文件导入方法:将文件夹中的 .py 文件复制至 FreeCAD 安装路径下的 Mod\Path\PathScripts\post文件夹中。
    • 刀具库导入方法:在最新的 FreeCAD 0.19 版本中,导入刀具库共需两步。

    ① 点选编辑 > 首选项 > Path > Job Preferences > Tools勾选 Use Legacy Tools,点击 OK

    ② 点选 image4.png > Import,选择文件夹中的 .json 文件,点击打开
    image5.png

    FreeCAD导入刀具库-1

    image6.png

    FreeCAD 导入刀具库-2

    点击 image7.png,在 Job Edit > Output 窗格中,可以输入后续将生成的 G 代码文件名和文件格式,并在后处理器(Processor)一栏中选择后处理文件。在 Job Edit > Setup 窗格中,则可以定义工件(Stock)相对于模型本体的尺寸以及工作原点的位置。在 Job Edit > Tools窗格中,可以选择本次雕刻所用的刀具类型。

    image3.png Snapmaker CNC 雕刻模组能识别的G 代码文件格式为 .cnc。

    image8.png

    完成以上基本设置后,在界面左侧的树状图中,你可以分别点选模型的某一特征,为其选用不同的加工策略,从而生成相应的工具路径。例如,外轮廓需要选用可以快速切穿材料的加工策略,凹陷的特征则更适合可以挖除内部材料的加工策略。 FreeCAD 支持在生成工具路径的同时预览刀具运行轨迹和加工效果,方便实时进行调整。

    image9.png

    FreeCAD 仿真预览

    如果你对 G 代码格式很熟悉,可以点击 image10.png,在弹出的文本框中检阅或直接修改 G 代码内容。一切就绪之后,点击 image11.png,即可对所选作业进行后期处理,生成适配 Snapmaker CNC 雕刻模组的 G 代码。

    老规矩,此处附上 FreeCAD 良心教程推荐:FreeCAD - The Powerful Path Workbench for CNC Maching and Gcode 和 Ultimate Free CNC CAM tutorial with FreeCAD

    Aspire

    在 CNC 木雕领域,Aspire 是一款有口皆碑的浮雕设计软件,其自带的 CAM 功能也不容小觑。

    使用 Aspire 时,设置坐标系和工件参数这一环节被放在了模型设计的第一步。当你新建一个项目时,首先需要在 Job Setup 中设置加工模式(Job Type)、工件尺寸(Job Size)、工件朝向和工作原点的位置。Aspire 支持四轴 CNC 雕刻,在 Job Type 中选择 Rotary,即可愉快搭配 Snapmaker 旋转模组使用。

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    image3.png 首次使用 Aspire时,为确保生成的 G 代码可以顺利输出至Snapmaker CNC 雕刻模组进行加工,需要下载后处理文件和刀具库(点击即可下载)。

    • 后处理文件导入方法:打开 Aspire,点击 Toolpaths > Install Post Processor...,打开文件夹,选择 .pp 文件。(文件夹中的两个 .pp 文件分别对应三轴加工和四轴加工,一次只能导入一个后处理文件)
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    Aspire 导入后处理文件

    • 刀具库导入方法:打开 Aspire,点击 Toolpaths > Tool Database,点击 Import,打开文件夹,选择 .tool 文件。
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    Aspire 导入刀具库-1

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    Aspire 导入刀具库-2

    完成模型设计后,点击界面左上角的 image16.png,即可在界面右侧出现的 Toolpath 窗格中设置工具路径。此时,在窗格顶部的 Material Setup 一栏中,可对此前设置好的工件参数进行修改。

    接下来,你可以根据需要为模型选用对应的加工策略并设置工具路径参数。例如,加工浮雕时,常见的做法是先用粗加工雕刻出模型的大体轮廓,然后再通过精加工打磨出模型细节,这时便需要为两轮加工分别选用不同的刀具并生成对应的工具路径和 G 代码。在界面右侧的工具路径窗格中,点击 Select 可以进入 Tool Database 窗口选择刀具,点击 Edit 可以设置主轴转速、进给率、行距等加工参数。参数设置完毕后,点击 Calculate 以生成工具路径。

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    生成工具路径后,点击 Preview Selected Toolpath 即可预览工具路径和加工效果。若需调整工具路径,操作也很便捷:双击界面右侧的对应工具路径,即可跳转至参数设置窗口。确认一切无误后,点击 image18.png 以生成 G 代码。此前导入的后处理文件会出现在 Post Processor 一栏中,点击保存,一份适用于 Snapmaker CNC 雕刻模组的 G 代码便生成了。

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    Aspire 仿真预览

    作为 CNC 浮雕设计领域数一数二的软件,Aspire 既有制作精良的系列官方教学视频,也有丰富的用户自制视频,在YouTube 等主流视频平台上可以轻易检索到,例如 Vectric 3D Carving & Toolpath Tutorial for Vcarve & AspireBasic Guide to CNC with Vectric Vcarve Pro / Aspire Profile Toolpath

    Carveco Maker

    最后登场的是一位换了新装的老朋友——由原 ArtCAM 团队打造的 Carveco Maker。如果你是对 ArtCAM 非常熟悉的 CNC 老玩家,对这款与其一脉相承的软件定能很快上手。

    在 Carveco Maker 里,工件的尺寸设置分为两部分,其中工件的长和宽需要在新建项目时定义,工件厚度的设置入口则位于工具路径参数窗口。工作原点默认位于工件中心,你也可以在顶部导航栏的模型 > 设置位置(P中,调整工作原点的位置。完成模型设计后,点击界面右侧树状图中的刀具路径栏,就可以开始选择加工策略并设置工具路径参数了。

    image3.png 首次使用 Carveco Maker时,为确保生成的 G 代码可以顺利输出至Snapmaker CNC 雕刻模组进行加工,需要下载并导入后处理文件和刀具库(点击即可下载)。

    • 后处理文件导入方法:将 ArtCAM 文件夹中的 .con 文件复制至 Carveco Maker 安装路径下的 postp子文件夹中。
    • 刀具库导入方法:在 Carveco Maker 中完成模型设计后,选中界面右侧项目窗格中的刀具路径栏,点击下方刀具路径操作面板下的 image20.png。在刀具数据库弹窗中,点击输入,选择 ArtCAM 文件夹中的 .tdb 文件,点击打开
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    Carveco Maker 的工具路径设置思路与前述几款软件并无二致,也就是为模型的不同特征选择对应的加工策略。选中模型特征后,点击界面右侧刀具路径面板下的对应按钮,在弹出的窗口中,可以选择刀具,并为该刀具设置进给率、行距、切削深度等加工参数。如前所述,工件厚度的设置入口也位于该窗口内。设置完毕后,即可实对工具路径进行仿真预览,直观检查加工效果。

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    Carveco Maker 仿真预览

    完成工具路径设计后,选中右侧项目面板中的刀具路径一栏,点击下方刀具路径面板下的保存刀具路径。在弹窗中的机床文件格式一栏中,点选对应的后处理方式,点击保存即可完成 G 代码的导出。最后,将 G 代码传输至机器,开始雕刻,就大功告成啦。

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    Carveco Maker 团队已经为该软件制作了一系列官方教学视频,涵盖常用基础操作,比如 Carveco Maker - Designing A Plaque (part one) Carveco Maker - Machining A Plaque (part two) 这两期内容,以制作牌匾为例,演示了从设计草图到设置刀路、导出 G 代码的完整流程。此外,原 ArtCAM 有着海量的用户自制教学资源,同样可以用于指导工作逻辑与之大体相同的 Carveco Maker

    Snapmaker Luban & MeshCAM

    关于兼具 CAD 和 CAM 功能的软件,本文就介绍到这里。不过,有时我们已完成模型设计或已有现成模型,仅需要把模型转换为工具路径,这时,专注于 CAM 功能的软件更能满足需要。接下来,就让我们一起简单了解两款 CAM 软件:Snapmaker Luban 和 MeshCAM。

    Snapmaker Luban 是一款由 Snapmaker 团队开发的免费、开源 CAM 软件。该软件为 Snapmaker 三合一打印机量身打造,致力于为 3D打印、激光雕刻和切割以及 CNC 雕刻这三大功能提供软件服务,主打简单易用。作为“自家小孩”,其 CAM 功能与 Snapmaker 硬件完美适配,生成的工具路径和 G 代码可直接用于 Snapmaker CNC 雕刻模组。此外,它也支持预览工具路径和加工效果。如果你已有模型文件,想用 Snapmaker 机器把模型文件制造出来,Snapmaker Luban 无疑是最佳选择之一。

    MeshCAM 是目前最受欢迎的 CAM 软件之一,主打出色的易用性。其工作流程简单明了,操作步骤简洁,即便是不具备专业加工知识的 CNC 入门级爱好者也能轻易玩转。该软件的一大亮点是可以自动配置工具路径参数,只需选择所用的刀具和想要的加工质量,MeshCAM 就可以自动计算出合适的参数。不过,MeshCAM 的内置后处理器中暂不包括 Marlin,想要把生成的 G 代码转换为适配 Snapmaker 的格式还需要费一番功夫。

    小结

    CNC 工作流从 CAD 开始,把想象变为设计;CAM 则帮助我们把设计转换为雕刻机可以执行的工具路径指令,连接起设计到制造的最后一环。Snapmaker Academy CNC系列的前三期文章聚焦于 CAD,介绍了 12 个好用的模型资源网站以及 8 款 CAD 建模软件。在第四期和第五期文章中,我们沿着 CNC 的工作流继续向前,在解释 CAM 中重要概念(后处理器、固件 和 CAM 整体工作流)的基础上,详细展现了 4 款一站式 CAD/CAM 软件的工作流程。至此,从 CAD 到 CAM 的完整工作流我们已经全部介绍完毕。

    今后,Snapmaker Academy 还将继续为大家奉上实用的 CNC 雕刻相关资源和知识,敬请期待。如果你有更感兴趣的话题,欢迎在社区留言或发送邮件至 support@snapmaker.com 告诉我们。

    免责声明

    本文中提及的所有软件及视频链接仅作推荐,不代表 Snapmaker 赞成其中任一软件出品方或视频作者的观点及立场。

  • CAM 指南:4 款 CNC 常用 CAM 软件(上)

     

    你好啊,创客!

     

    欢迎来到 Snapmaker Academy。这里是 CNC 系列的第四期文章。前三期文章聚焦于 CAD,介绍了一系列实用的模型资源网站以及建模软件。本期文章中,就让我们把目光投向 CAM,一起了解四款适用于 CNC 雕刻的 CAM 软件。

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    图片来源:Fakurian Design on Unsplash

    在进入正题之前,我们需要先了解一些基本概念。首先,什么是 CAD 和 CAM?

    CAD vs. CAM

    我们已经知道,在 CNC 工作流中,把一个想法变成雕刻成品需要三个步骤:第一步是获取模型文件;第二步是将模型转换成机器可以执行的指令;最后一步则是把指令导入机器,在机器上开始雕刻,得到成品。

    CAD(Computer-aided Design,计算机辅助设计)指的就是上述工作流中的第一步——模型设计,包括模型概念化、模型修改和细节设计等。而 CAM(Computer-aided Manufacturing,计算机辅助制造)对应的就是第二步,把模型转换成告诉机器如何运行的指令,即工具路径和对应的 G 代码,此外通常还包括仿真、防错检查等步骤。

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    举个例子,如果你想要打造一辆玩具车,你需要先把脑海中的构想设计成模型文件,这类模型文件的本质是几何数据——这一步就叫做 CAD。随后再通过软件把模型文件转换成 G 代码,G 代码中对应的工具路径会告诉机器如何运行,从而雕刻出模型中对应的几何形状,如玩具车上的圆角、凸台、凹槽等;借助仿真工具和防错检查,你还可以提前预览刀具在材料表面运行的轨迹,据此判断能否顺利完成雕刻——这一步就叫做 CAM。

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    图片来源:Tool., Inc on Unsplash

    总而言之,我们可以通过 CAD 将想法转换为设计,再通过 CAM 将这些设计制造出来,使之成为现实。二者相辅相成,缺一不可。

    后处理器 & 固件

    搞清楚 CAD 和 CAM 的定义和区别之后,接下来,让我们引入一组新的概念:后处理器和固件。

    如前所述,通过 CAM 软件,你的设计得以转换成 G 代码。但要想顺利雕刻出成品,中间还有很重要的一步——确定 CAM 软件输出的 G 代码能够被你的机器识别。

    你可以理解为 G 代码也有很多“方言”,后处理器的作用正是对这些“方言”进行转换,从而让你的 CNC 雕刻机能“听懂”这些指令并顺利执行。后处理器既可以是单独的软件,也常内置于 CAM 软件中,二者都借助后处理文件来完成转换。

    固件是一种嵌入在硬件设备中的软件,相当于电脑的操作系统。对于 3D 打印机而言,固件负责把 G 代码转换成控制指令,告诉你的 CNC 雕刻机该如何运行。CNC 雕刻机所用的固件决定了它能“听懂”的 G 代码类型。也就是说,首先你得了解自己的机器讲的是哪种语言(固件类型),之后再选用对应的转换器(后处理器)。

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    使用 Snapmaker CNC 雕刻模组制作的案例

    Marlin 是目前最受欢迎的 3D 打印机固件之一。其他常见的固件类型还有 GRBL、Klipper 等。Snapmaker 三合一 3D 打印机所用的固件便是以 Marlin 为基础开发的。目前,我们提供 ArtCAM、Aspire、FreeCAD 和 Fusion 360 这四款软件的后处理文件。下载后,只需将对应后处理文件导入软件,后续即可生成适用于 Snapmaker CNC 雕刻模组的 G 代码。

    image6.png 若想了解更多关于 Marlin 固件的知识,请参阅 What is Marlin?

    CAM 工作流

    在具体介绍每款 CAM 软件之前,让我们先了解一下 CAM 的整体工作流,以便后续能更好地理解各软件的使用逻辑。典型的 CAM 工作流可以分为以下六步:

    1. 把需要加工的模型导入 CAM 软件中;
    2. 设置坐标系,定义工件(即被加工的材料)的摆放位置和工作原点;
    3. 设置工件参数信息,如尺寸、朝向等;
    4. 设置加工方式并选取对应的刀具,如采用三轴加工还是四轴加工,使用平头铣刀还是球头铣刀等;
    5. 工具路径(又称“刀路”)仿真预览,模拟刀具的运行轨迹和加工效果;
    6. 后配置处理,导出G 代码。

    现在,我们已经完全理顺了 CAM 在 CNC 工作流中的位置和作用,以及 CAM 的工作流。那么,是时候进入正题了。一起来认识几款很棒的 CAM 软件吧!

    CAM 软件

    虽然 CAD 和 CAM 是独立的两个环节,目前市面上也有大量专攻于二者之一的软件,但是出于人们懒惰的天性对便捷性的追求,已经有越来越多的软件集成了 CAD 和 CAM 功能,旨在实现一站式的设计流程。

    这类 CAD/CAM 软件的一大优势在于免去了把模型文件从 CAD 软件导入到 CAM 软件时涉及的数据格式转换之忧,从设计草图一直到生成 G 代码,始终使用同一个数据文件。此外,对模型文件的修改也更加便利,不再需要在软件之间切换。因此,本文将以 CAM 为切入点,重点介绍Fusion 360FreeCADAspire Carveco Maker(原 ArtCAM)这四款 CAD/CAM 软件。

    image6.png 若想了解上述四款软件的主要 CAD 功能和亮点,请参阅 CAD 软件指南:8款CNC常用建模软件。

    Fusion 360

    当你在 Fusion 360 的设计工作空间 (Design Workspace)中完成草图设计后,CAD 环节就告一段落了。点击切换至制造工作空间(Manufacture Workspace),即可进入 CAM 环节。

    image7.png 首次使用 Fusion 360 进行模型设计时,需要下载后处理文件和刀具库,并导入 Fusion 360 中,具体操作方法请参阅从 Fusion 360 建模到 CNC 加工教学视频。如前所述,后处理文件可以确保后续生成的 G 代码能顺利被你的 Snapmaker CNC 雕刻模组读取;刀具库则是用来告诉软件我们所用的刀具类型,这样软件才能依此计算出相应的工具路径。

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    一切准备就绪之后,我们进入第一步——设置(Setup)。这一步的作用是定义工件的坐标系和原点,以指定该工件在 CNC 机床上的摆放方式,也就是把软件中的虚拟坐标系和加工中的实际坐标系对应起来。

    现在,软件已经知道了模型文件数据、工件的尺寸、朝向,以及刀具的类型,接下来就是进行计算,生成工具路径,告诉刀具该如何移动。此外,Fusion 360 还支持实时仿真,也就是通过动画效果来展示刀具的运行轨迹,让你提前看到最终的加工效果。通过边仿真、边修改工具路径,你可以实现雕刻效果的最优化。

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    有了此前导入的后处理文件,接下来,我们可以直接把工具路径转换成Snapmaker CNC 雕刻模组专属的 G 代码。把 G 代码传输至机器并开始雕刻,就可以静待作品问世了。

    Fusion 360 的用户群体甚广,相关的 CAM 教学视频也易于获取,既有官方出品如 Fusion 360 制造模块(CAM)基本操作,也有用户自制如木工制作燕尾榫-用Fusion 360 CAD和CAM具体教程

    下期预告

    囿于篇幅,本文分为上、下两期。下期中,我们将继续介绍FreeCAD、Aspire 和 Carveco Maker(原 ArtCAM)这三款 CAD/CAM 软件。另外,还会带大家简单了解两款专精于 CAM 的软件:Snapmaker Luban 和 MeshCAM,敬请关注。

    免责声明

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  • CAD 软件指南:8 款 CNC 常用建模软件(下)

     

    你好啊,创客!

     

    本篇 CAD 软件指南分为上、下两期,在上期中,我们介绍了 4 款艺术浮雕类 CNC 建模软件。这类软件适用于设计曲面自由度较高、偏重视觉表现的浮雕模型。

    除装饰性浮雕外, CNC 雕刻也常用于制造形态较规整或涉及组装的产品,如手机支架、玩具车等,这类产品对尺寸要求较高,更适合设计成精确度较高的实体模型,以保证可以顺利输出到 CNC 雕刻机进行制造。这时,我们就需要用到工业设计类建模软件了。

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    本期文章中,我们就从 CNC 实体建模出发,带你了解工业设计类建模软件中的佼佼者——Fusion 360FreeCADSolidWorks Sketchup

    CNC 建模软件

    工业设计类

    Fusion 360

    价格: $60/月,$495/年,或$1,335/3年(订阅制)

    适用系统:Windows、macOS

    亮点:一站式工作平台、直觉式界面、云存储、海量支持资源、可免费试用一年

    说起实体建模软件,就不得不提 Fusion 360。作为软件业巨头 Autodesk 旗下力作, Fusion 360 是近年来最受欢迎的建模软件之一,尤其是在创客群体里,大有风头日盛的趋势。

    Fusion 360 的好用主要体现在三方面:首先,它不单是一个建模软件,更是一个多功能工作平台,集合了从模型设计到加工制造的完整工具套件,从想法到制造,一个软件全搞定。对于非专业领域出身的 DIY 爱好者而言,大大降低了学习成本。

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    其次是出色的制造对接功能。真实照片级渲染、产品仿真测试,外加可以直接生成工具路径和 G 代码的内置 CAM 工具,实现了 CNC 工作流中从设计出来制造出来的无缝衔接。

    第三,该软件在功能 强大的基础上保证了优秀的易用性。其符合直觉的操作界面对用户非常友好,极易上手。不少用户认为,完成同样的模型设计时,使用 Fusion 360的工作效率高于其他软件。

    Fusion 360 的亮点还不止这些。它是业内率先支持云存储的 CAD 工作平台之一,这就意味着不仅可以在多个平台间同步个人文件并轻松找回历史修改记录,多人实时协作也成为可能。

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    此外,受益于庞大的用户群体,相关教学视频在 YouTube 上可谓漫山遍野,其余第三方插件等支持资源也异常丰富。Snapmaker Academy 此前便制作过一期 Fusion 360 教程视频,手把手教你创建模型、设置工具路径,并使用 Snapmaker 三合一 3D 打印机雕刻出成品。

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    Fusion 360 CAD & CAM 教程视频(点击图片即可跳转观看)

    当然,Autodesk 的传统美德也不能落下——Fusion 360 提供教育版和个人版,二者均可免费使用一年。

    FreeCAD

    价格:终生免费

    适用系统WindowsmacOSLinux

    亮点:开源、全平台、参数化建模、包含 CAM、支持中文

    FreeCAD 是一个开源、免费的3D 建模软件,可以设计任意尺寸的实体模型,既可用于个人项目建模,也面向工业产品设计和建筑工程等领域。

    该软件基于参数化建模机制,每个形状属性都由参数定义,保留精确的设计历史。通过更改对应参数,你可以指哪打哪,对模型进行精准修改。只需设置好约束条件,对单个特征的修改还可以同步至最终的模型效果,不再需要重复操作。

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    FreeCAD 工作台为版块,划分出适用于特定任务的工具集合。在 CNC 雕刻中,常用的是零件工作台(Part)和零件设计工作台(Part Design)。通过构建出多个 3D 零件,并对它们进行连接或组装,你就可以设计出想要的结构。

    FreeCAD 可以读写多种格式的文件,包括 STEPIGESOBJ STLDWGDXFSVGIFCDAE 等等,基本涵盖主流的三维模型和图像文件。作为一个可高度自定义和扩展的软件,借助丰富的插件还能实现更多元的文件格式支持。其教程资源也很容易获取,如 How to model an easy part for CNC machining in FreeCAD

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    此外,虽然名为“CAD”,它也包含了 CAM 工具,帮你连接起从构想到制造的最后一环。模型设计完成后,切换至路径工作台(Path Workbench),即可生成工具路径和 G 代码。

    SolidWorks

    价格:$3,995/版本许可 + $1,295/年订阅费(标准版)

    适用系统Windows

    亮点:参数化建模、功能强大、易学易用、云存储、包含 CAM

    SolidWorks是法国达索系统(Dassault Systemes)集团旗下的CAD 软件,也是目前最受欢迎的实体建模软件之一。该集团专注于提供 3D 设计和产品开发解决方案,广泛涉及航空航天、机械电子、能源材料等领域。著名的波音 777 ——世界首架 100% 采用数字化设计的喷气式客机——便是用达索集团旗下建模设计的。

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    FreeCAD 一样,SolidWorks 采用参数化建模机制,能帮你精准地实现设计意图,对单个特征的修改可以实时更新至模型整体设计中。其主要建模思路也和 FreeCAD 大同小异,先由面到体,再对面进行截取或拉伸,从而设计出想要的特征。

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    除模型设计功能外,SolidWorks 还包含渲染、仿真、可制造性检查、CAM等工具组件,旨在帮助用户减少设计过程中可能出现的错误,实现“面向制作的设计”。在数据管理方面,该软件支持云存储和多人实时协作。它的扩展性和兼容性都很出色,可以搭配许多插件和其他建模软件使用。

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    在本文介绍的四款实体建模软件中,SolidWorks的功能最为强大且全面,可以轻松应对复杂零件和装配体的设计,对于高阶建模需求更能胜任。同时,它的操作简便,建模效果直观,上手较快。作为一款用户基数以百万计的软件,相关社群众多,如官方社区YouTube 频道,以及 Reddit 小组等,支持资源很容易获取。此外,软件售价中包含的年付订阅费也涵盖了官方技术支持服务。

    SketchUp

    价格: 提供免费版和三种付费版

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    适用系统:桌面版支持 Windows macOSWeb 版不限系统

    亮点:极易上手、云存储、Web 端可用、自带免费模型库

    SketchUp 是一个主打简单易用的 3D 设计软件,被喻为电子设计中的铅笔,常用于建筑和室内设计的建模。如果你还不确定哪款建模软件适合你,那么 SketchUp 是一个不错的入门之选。

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    其建模流程简单明了,就是画线成面,而后挤压成体,这也是建筑建模最常用的方法,亦可用于对规整部件的 CNC 实体建模。另外,你也可以通过 SketchUp 把需要组装的三维结构分解成矢量图形文件,用于 CNC 切割。不过,它并未包含 CAM 工具,需要借助第三方插件或其他 CAM 软件来设置工具路径、生成 G 代码。

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    该软件共有一个免费版本和三个付费版本。免费版是基于 Web 的建模程序,不可离线使用。在三种付费版中,Shop 版定价最低,适用于个人 DIY 建模,同样只能在 Web 端使用;定价更高的 Pro Studio 这两个版本则同时支持 Web 端和桌面 App 端。

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    SketchUp 支持丰富的插件程序,还提供 iOS 和 Android 手机应用,你可以随时在移动设备上查看自己设计的3D 模型。其自带的 3D Warehouse 在线开源库也是一大亮点,用户既可上传自己的作品,也可免费下载各种材质及模型。官方出品了众多教程视频,如 Top Tips for FabricationPrepping Woodworking Projects for LayOut in SketchUp。另外,SketchUp 的官方用户论坛也十分活跃,值得一逛。

    小结

    继上期介绍的四款艺术浮雕类建模软件之后,本文介绍了四款工业设计类实体建模软件,分别是Fusion 360FreeCADSolidWorks Sketchup,除 SketchUp 外,其余三款均内置了 CAM 工具。其中,Fusion 360 以一站式工作平台和直觉式操作界面著称;FreeCAD 作为开源软件,免费、全平台和丰富的扩展度是其最大亮点;SolidWorks 功能强大,能满足更高阶的建模需求;SketchUp 则是这四款软件中最简单易用的,且提供免费版本。

    今后,Snapmaker Academy 还将继续为大家奉上实用的 CNC 雕刻相关资源和知识,敬请期待。如果你有更感兴趣的话题,欢迎在社区留言或发送邮件至 support@snapmaker.com 告诉我们。

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    本文中提及的所有软件及视频链接仅作推荐,不代表 Snapmaker 赞成其中任一软件出品方或视频作者的观点及立场。

  • CAD 软件指南:8 款 CNC 常用建模软件(上)

     

    你好啊,创客!

     

    在上期文章中,我们解释了模型文件是 CNC 加工流程中的第一步,并介绍了不少提供现成模型资源的网站。那么,如果想把独属于你的创意变成现实呢?猫主子的大头照浮雕,尺寸与你家转角柜严丝合缝的木托盘,为你的脸型量身打造的木质镜框……如果你有过这样的念头,现在就是时候更进一步了!

    建模萌新?对选择建模软件毫无头绪?别担心, Snapmaker Academy 这就为你解忧。本期文章中,我们将介绍 8 款好用的建模软件,帮你从头创建自己的 3D 模型。

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    图片来源:Fakurian Design on Unsplash

    本文分为上、下两期,其中提及的 3D 建模软件均从 CNC 加工用途出发,主要适用于创建浮雕模型和实体模型,不涉及具体的软件操作指南。

    如何挑选 CNC 建模软件?

    市面上的建模软件不胜枚举,每个软件的设计逻辑和功能特性往往大相径庭。考虑到学习成本,在一开始就做足功课绝对是明智之举。以下是挑选软件时可供参考的要素:

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    • 使用目的

    软件始终是为工作内容服务的。在挑选时,首先要问的不是软件功能,而是你要用 CNC 做什么。对于初学者而言,不必盲目追求软件功能的强大或全面,在建模能力达到一定水平前,强大的软件功能甚至可能令人望而生畏。

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    • 功能特性

    模型的用途决定了模型的根本特点,每个建模软件的功能侧重点和对各专业领域的支持度也因此存在差异。

    • 软件价格

    绝大多数建模软件都是收费的,价格从几百美元到几千美元不等。在付款之前,确保你已了解自己购买的服务包含哪些内容。

    • 易用度

    软件的易用度与学习成本直接相关。一个直观的参考因素是其界面设计是否符合直觉、简洁明了。此外,丰富的快捷键也能帮你省下很多时间。

    • 支持资源

    支持资源包括官方技术支持、用户社区,以及用户在各平台上生产的相关内容。这些资源决定了你遇到问题时可求助的渠道数量。用户群越庞大,你的问题已有前人提供解决方案的可能性也越大。

    • 可否试用

    说到底,十篇介绍文章也无法替代一次试用带来的直观体验。鉴于多数建模软件不菲的定价,支持试用可能是最大的美德。

    CNC 建模软件

    实体建模 vs. 表面建模

    首先需要明确的是,不同用途的 3D 模型有着本质上的差别。机械、模具等行业中常用的模型服务于实体制造,对尺寸精确度要求较高,且必须形成封闭空间,我们称其为实体模型。而影视、游戏等行业以表面模型为主,这类模型不一定要形成封闭空间,更适合构建自由度较高的曲面造型,通常仅用于视觉表现,如动漫角色设计、产品展示视频等。

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    封闭空间 vs. 开放空间

    二者的差异就好比工程图纸和艺术画作:一个对应真实物体,必须精确到每条线的长度、每个夹角的大小;一个则偏重视觉效果,因而大可以天马行空,甚至可以展现出无法存在于现实中的结构。

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    真实结构 vs. 超现实结构

    (图片来源:Autodesk Fusion 360 on YouTube & 8385 on pixabay)

    相对应地,目前主流的 3D 建模软件从机制上可以分为三类:实体建模、表面建模,以及实体 + 表面建模。在 CNC 加工中,若要制造注重观赏性的浮雕,或是包含大量不规则曲面的产品,表面建模更能胜任;涉及复杂组装、或是结构以规则形状为主的产品则更适合设计成精确度较高的实体模型。

    接下来,就让我们进入正题——8 款在 CNC 加工中常用的建模软件。下文以建模机制的侧重点为依据,将 CNC 建模软件分为两类:艺术浮雕类和工业设计类。

    艺术浮雕类

    Aspire

    价格:$1,995(版本买断制,12个月内可免费升级)

    适用系统:Windows

    亮点:浮雕模型设计、2D 转 3D、四轴 CNC 加工、包含 CAM

    Aspire 是 Vectric 旗下的一站式 CNC 软件,以专精于浮雕设计著称,可以把各类图像文件方便地转换为浮雕模型。其工作原理并不复杂:导入 2D 图像后,软件会依据图像中颜色的深浅来估算并赋予图片高度差值,从而生成 3D 浮雕模型。颜色越深的地方,对应的 Z 轴高度值越小,雕刻时越深。对于这类转换而言,使用灰度图效果最佳。当然,你也可以从绘制平面草图开始,通过手动操作一步步将其拓展为 3D 模型。

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    Aspire 提供针对浮雕模型的便捷操作和丰富资源库。你可以使用滤镜清除图像噪点,从而生成表面更平滑的浮雕模型,也可以通过手动增加 Z 轴雕刻深度,使浮雕模型变得更立体。软件自带数百个免费的 2D 图形和 3D 浮雕模型,能为你的个人创作添砖加瓦。

    支持四轴 CNC 加工是该软件的另一大亮点。除了自己设计四轴模型,导入第三方模型也是完全可行的。其工件设置和仿真预览均支持四轴模式,配合 Snapmaker 旋转模组使用,可以把你的创意拓展至新的维度。

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    使用 Snapmaker 旋转模组制作的案例

    完成模型设计后,可以直接设置工具路径并生成G 代码,无需再额外使用其他 CAM 软件。购买之前,推荐先下载试用版体验内置案例,每个案例都配有教学视频,不限试用时长

    Carveco Maker

    价格:$15/月,或 $180/年(订阅制)

    适用系统:Windows

    亮点:多元的浮雕编辑工具、广泛的文件格式支持、包含 CAM、支持中文

    你可能没听说过 Carveco,但八成对深耕 CNC领域的老牌软件 ArtCAM 耳熟能详。事实上,ArtCAM  就是 Carveco的前身。该软件经 Autodesk 收购后,于 2018 年停止了更新和维护。经过协商,原 ArtCAM 团队另立门户,打造出了延续 ArtCAM 原有功能特性的 Carveco 系列软件。Carveco Maker 是该系列中的初阶版本。

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    同其前身 ArtCAM 一样,Carveco Maker功能强大,同时易于上手,广受木工、雕刻师、创客等群体欢迎。除常规的 2D 草图设计和 3D 模型设计工具外,还包含针对浮雕模型的多元编辑工具,包括灰度图转浮雕模型、矢量图转浮雕模型、STL 模型压花为浮雕模型、一键柔化浮雕表面等,成品的最终效果和精细度由你随心把控。其浮雕模型库内置 600 余个精致浮雕模型,均可免费使用。

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    Carveco Maker 浮雕模型库

    在导入文件方面,Carveco Maker 支持绝大多数常见格式的图像、模型和工程文件。在CAM 制造环节,该软件也具备完善的 CNC 加工适配功能,允许用户选择加工策略、配置刀具参数、设置并生成工具路径,以及实时预览加工效果,从而确保 “所见即所得”。

    官方出品了一系列制作精良的教学视频, 涵盖不少实用操作,如使用图片创建浮雕。此外,ArtCAM 此前已有的庞大用户群体和自制教学视频也是 Carveco Maker 的可用资源。虽然不提供试用版,但购买后的 14天内支持无理由退款。

    ZBrush

    价格:$39.95/月,$179.9/半年,或 $895/终生

    适用系统:Windows、macOS

    亮点:数字雕刻、笔刷式建模、操作逻辑直观、支持中文

    ZBrush 是首屈一指的数字雕刻建模软件,广泛应用于游戏、影视特效、珠宝设计等领域,《刺客信条》的游戏制作就大量使用了该软件。顾名思义,数字雕刻就好比用数字笔刷来捏虚拟黏土,通过拉伸、推挤和抹除等操作对几何形状进行编辑。比起传统的三维建模方式,其操作逻辑极为直观,非常适合构建形状不规则且细节丰富的表面模型,可以生成逼真的阴影、纹理和褶皱。

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    在 CNC 加工中,ZBrush 既可直接建模,也常搭配其他建模软件使用,对浮雕模型进行细节处理,比如柔化连接处、调节局部凹凸度、添加纹理等,以实现更精致立体的浮雕效果。该软件的实时渲染效果也十分出色。不过,要生成工具路径和 G 代码,还需要使用相应插件或把模型导入 CAM 软件中。

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    ZBrush 丰富的雕刻笔刷工具

    得益于直观的操作逻辑,ZBrush 很好上手,教程资源也比比皆是。其试用版不限功能,期限为 30 天。此外,支持中文也是该软件的一大亮点。

    Blender

    价格:终身免费

    适用系统:Windows、macOS、Linux

    亮点:开源、全平台、自由界面布局、集成数字雕刻工具

    Blender是一款开源的跨平台三维制作软件,提供从建模、动画、材质、渲染、到后期处理的全套解决方案。在主流建模软件中,Blender 是极少数终生免费的之一。它由Blender 基金会(Blender Foundation)运营与维护,旨在帮助全世界的媒体工作者和艺术家无负担地进行 3D 可视化创作。

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    除多边形建模外,Blender 也集成了数字雕刻功能,允许使用者通过笔刷工具进行快速且自由的细节刻画。虽无法和专注数字雕刻的 ZBrush 相较,但已相当实用。同 ZBrush 一样,由于并非专攻 CNC 领域,生成工具路径和 G 代码需要用到额外的 CAM 插件或软件。

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    Blender 的雕刻笔刷工具

    CNC 浮雕建模中常用的一种思路是:导入 2D 图像,再“依葫芦画瓢”,用多边形描摹出轮廓,再通过拉伸等操作把它拓展为三维模型,最后配合雕刻笔刷等细分工具减少棱角,使其表面更为平滑。在 YouTube 等主流视频网站上不难找到采用此建模思路的教学视频。

    在 Blender 身上,免费和开源并不等同于支持资源的缺位。来自用户、开发者和企业的自发捐助支撑起了基金会和官方技术团队的运转,其快速增长的用户群体也已经构建出了友好互助的社区,不必担心遇到困难时无处求助。

    小结 & 下期预告

    本文介绍了四款艺术浮雕类建模软件,分别是专攻 CNC 领域、长于浮雕建模且集成 CAM 功能的 Aspire 和 Carveco Maker;以及允许用户通过数字雕刻建造或优化浮雕模型的 ZBrush 和 Blender。

    囿于篇幅,本文分为上下两期。下期中,我们将从实体建模的角度出发,介绍 Fusion 360、FreeCAD、SolidWorks 和 Sketchup 这四款软件,敬请期待。

    免责声明

    本文中提及的所有软件及视频链接仅作推荐,不代表 Snapmaker 赞成其中任一软件出品方或视频作者的观点及立场。

  • 把创意刻进现实——集合啦!CNC 资源网站

     

    你好啊,创客!

     

    想必你已经知道创客的世界充满了可能性,而作为 Snapmaker 三合一 3D 打印机的主人,三种各具特性的功能——3D 打印、激光雕刻与切割、CNC 雕刻——更是赋予你不止一把钥匙,开启从想象到现实的大门。

    想好要用你的 CNC 雕刻机创造什么了吗?别担心,本文将介绍 11个可以启发创作灵感并获取模型文件的素材网站。不论你的答案是 Yes 还是 No,这篇文章都将为你走出第一步提供帮助。

    首先,不妨先一起了解一些和 CNC 相关的基础概念。

    什么是 CNC 加工?

    CNC 是一种加工方式,其全称为“Computer Numerical Control(计算机数字化控制)” ,简称“数控加工”。CNC 加工的工作原理是通过数字化指令控制刀具从工件上切削材料,从而将工件雕刻成想要的形状。CNC 加工和 3D 打印有着本质上的不同:3D 打印是增材制造,通过堆积原材料,实现“从无到有”的制造过程;而 CNC 加工则是减材制造,先有胚料,再通过去除材料得到成品。

    CNC 雕刻机能做什么?

    CNC 雕刻机的用途十分广泛,可以加工塑料、木头、玉石、金属等多种材料。理论上来说,通过组装和拼接, CNC 雕刻机甚至可以建造一所房子。至于玩具车、尤克里里、PCB(印制电路板)……更是不在话下。

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    使用 Snapmaker CNC 模组及旋转模组制作的案例

    接下来,让我们看一看 CNC 雕刻的工作流程。

    把一个想法变成雕刻成品需要经历以下三个步骤:

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    1. 把脑海中的想法定格为模型文件,可以自己建模或者从素材网站获取;
    2. 将模型导入 CAM 软件(如 Snapmaker Luban、Fusion 360)转换成机器可以执行的指令,也就是 G 代码,这些指令将会告诉机器如何运行;
    3. 把 G 代码导入机器,在机器上开始雕刻,得到成品。

    了解完 CNC 雕刻机能做什么、怎么做之后,接下来的内容,将帮助你搭起从想法到成品之间的第一座桥。在以下 11 个 CNC 素材网站上,你可以邂逅来自全世界的创意,碰撞出灵感的火花,也可以直接下载他人上传的模型文件化为己用。

    CNC 素材网站

    注:针对以下模型网站中提供的 3D 模型文件,除明确标注可用于 CNC 雕刻的文件以外,具体某一模型是否适用于 CNC 雕刻需自行判断。

    Thingiverse

    作为世界上体量最大、最活跃的 3D 模型网站之一,Thingiverse 的注册用户达数百万,目前的模型总数超过两百万个。从常规的家居用品、ACG 人物手办,到脑洞大开的小玩意儿,这里应有尽有。虽然其中用于 3D 打印的模型占主流,但也不难找到适用于 CNC 雕刻的模型。

    在这个社区里,你还可以关注来自各行各业的达人。如果你对 CNC 木雕感兴趣,ZenziWerken 绝对是其中不可错过的一个。该账号由一名喜爱木工的德国人 Daniel 创建,他把自己数年间设计并制作的上百个木工案例整理并免费分享出来,还为每个案例配上了详细的说明,件件精美又实用。

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    请注意,出于“你可以 3D 打印出一台 3D 打印机”的原理,如果检索时直接输入“CNC 模型”,你得到的检索结果将以CNC 雕刻机的零部件模型为主。这一现象也常出现在下文即将出场的其他网站上。所以,检索时最好输入更具体的关键词,例如“CNC 玩具汽车”。 Thingiverse 的检索过滤器所支持的分类较少,这也使得正确的关键词更加重要。

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    GrabCAD

    GrabCAD 同样是世界上最大的模型社区之一,拥有九百余万名用户和近五百万个模型文件,全部模型均可免费下载。该网站主要专注于汽车、机械设计、工业设计和建筑等专业领域的模型,这也是 GrabCad 和其他模型网站最大的区别。当然,你也能找到不少适用于 CNC 雕刻的轻量级模型。例如,以“象棋”为关键词检索,就能发现不少有趣且实用的设计。

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    该网站的检索过滤器除了支持按模型类别划分外,还支持指定文件格式以及生成模型所用的软件。精确的关键词,配合适当的过滤条件,就可以帮助你快速定位到自己需要的模型。

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    MyMiniFactory

    MyMinifactory 是全球最受欢迎的 3D 模型平台之一。其模型总数共计十六万余,虽不以体量见长,但其中不少出自专业设计师之手,平均质量相当出色。该网站提供的所有 3D 模型都经过测试,以确保能够顺利 3D 打印出来,其文件格式均为 STL,易于上手。MyMinifactory 目前以收费模型为主,集中在艺术以及游戏、动漫、电影等流行文化领域。如果你是设计大触或建模达人,这儿也是一个才华变现的好去处。

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    MyMinifactory也有小部分免费模型可供下载。此外,其检索过滤器也十分易用,除了常规的按模型领域筛选,还支持按模型收费与否、模型复杂程度,以及所用的 3D 打印机型号等条件筛选。同前述网站一样,直接检索“CNC”返回的结果不甚理想,最好输入更具体的关键词,比如“浮雕”。

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    Cults

    Cults 同样是个设计师云集的 3D 模型网站,模型普遍较为精美。该网站的注册用户有三百余万,模型总数接近四十二万,其中收费模型和免费模型约五五开。如果你擅长制作 3D 模型,只需简单几步便可以将你的作品上传至 Cults 并定价出售。

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    令人惊喜的是,在 Cults 上直接检索“CNC”就能发现不少适合 CNC 雕刻的模型。当然,更精确的检索关键词能返回更令人满意的结果。在一个名为“STLFILESFREE”的账号上, 你可以找到不少适合木质浮雕的精美模型,且全部免费。

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    TurboSquid

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    TurboSquid 收录的模型广泛应用于影视、游戏等行业,以付费模型为主,模型总数超一百万。该网站的模型大多并非服务于 3D 打印或 CNC用途,但你可以在过滤器中限定 STL 格式文件,再结合具体的关键词,比如“浮雕”,以筛选出适用于 CNC 雕刻的文件。你也可以用过滤器筛选出免费模型,虽然检索结果可能十分有限。

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    Instructables

    与前文介绍的 3D 模型库不同,Instructables 是一个 DIY 网站。许多手工达人汇聚于此,分享五花八门的创意和作品。如果你是一名 DIYer,这里绝对是你的天堂。每一个作品分享都包含详尽的制作步骤说明,辅以图片、动画乃至视频;每条操作步骤下都允许其他用户添加提示或提出问题,互动氛围浓厚。

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    从电子、机械、木工到烹饪,Instructables 可谓包罗万象。在该网站的“Workshop”子页面下,划分出了 3D 打印、激光切割以及 CNC 等单独版块。对于经验丰富的 CNC 玩家来说,这里的 CNC 版块绝对是个富矿。另外,该网站还设立了专门的教育版块,并贴心地按年级段划分,鼓励老师们把 DIY 案例应用于教学中。直接检索“CNC”加关键词,比如“CNC 玩具”,大概率能找到一些有意思的案例。并非每个案例中都直接提供模型文件,但都有打包 PDF 文件可以下载。

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    Maker Union

    Maker Union 提供高质量且免费的 DXF 文件,其网页界面十分简洁易用。DXF 是一种矢量图像格式,这种文件格式与 CNC 加工的适配性很好,加工难度较小,切割时也不会像激光一样留下黑边,成品美观,适合做装饰。

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    该网站的亮点在于依据主题展示文件,点选某一主题进入相应页面后,即可打包下载一组精美而有趣的 DXF 文件。虽然主题数量仅 240 余个,但每一主题下平均有 6-8 个文件,均可直接用于 CNC 雕刻。Maker Union 支持对主题进行关键词检索,可以选择按受欢迎度、发布时间等条件来展示检索结果。

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    MakeCNC

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    MakeCNC 上的模型文件均为一组矢量图形,可以直接用于 CNC 加工,切割完成后通常需要组装,用户购买的文件中也包含一份详细的组装手册。该网站仅提供付费模型,平均质量很高,涉及建筑、车辆、船舶、迷宫、动物等主题,模型总数达 1,400 余个。虽然其中单个矢量图形的切割比较容易,但复杂的曲面铣削和装配体零件雕刻仍有一定门槛,适合有经验的 CNC 爱好者。

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    STLFinder

    STLFinder 是一个针对 3D 模型的搜索引擎,只需在搜索栏中输入关键词,它就会遍寻互联网并呈现相应的结果。前文提到的 Thingiverse、GrabCAD 和 MyMiniFactory 这几大 3D 模型库都包含在其索引库中。该网站并未说明其索引库收录的 3D 模型总数量,但这一数字无疑非常庞大,单是以“wall art”为关键词检索便能返回 159,316 个结果。其过滤器仅支持按付费或免费模型筛选。

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    Etsy

    Etsy 是一个知名手工艺品交易平台,除手工艺品实物外,它也收录了品类丰富的付费模型,包括 3D 模型和 2D 矢量图形文件。在这里你可以看到买家的评论和成品照,帮助你判断模型文件的实用性。如果你擅长建模或设计,也可以在 Etsy 上开设自己的店铺,为自己的创意定价。

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    在搜索栏中直接检索“CNC file”就能返回不少可用的结果,从星球大战木刻日历到世界地图,一应俱全。其过滤器支持按关键词匹配度、定价区间、发布时间等条件筛选。此外,搜索栏中还会显示最近浏览过的物品。

    Craftsmanspace

    Craftsmanspace 集合了众多免费的 3D 模型和 2D 图像文件,包含各类适用于 CNC 雕刻的设计模板。除了可以直接下载模型文件的版块外,在案例版块中,你还可以浏览其他用户上传的作品,附有高清图纸和 PDF 文件,同样免费。该网站还有一个干货满满的 Knowledge 版块,其中系统介绍了木工中的各类接合法,配以图解和术语。

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    Pinterest

    Pinterest 是全球最大的图片分享平台之一。虽然并非专攻创客领域,但得益于其规模之庞大,输入 CNC 相关的关键词,比如较宽泛的“CNC design”,也能收获海量的图片检索结果,其中不乏极具想象力的佳作。单是在这里逛逛也对启发灵感大有好处。需要注意的是,这里仅提供成品图片,而非可直接用于 CNC 加工的源文件。

    有了以上素材网站的加持,相信你已经跃跃欲试。此外,在 Snapmaker 官网上,你还能找到 CNC 雕刻功能教学视频以及 Fusion 360 建模和 CAM 设置教程视频。那么,快开动你的 Snapmaker CNC 模组,把创意刻成现实吧!

    今后,Snapmaker Academy 还将继续为大家奉上实用的 CNC 雕刻相关资源和知识,敬请期待。

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