3D打印模型设计和转换流程

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我们知道，不管采用什么技术，目前的 3d打印机的基本原理都是逐层打印 Z 轴方向的累加，最后形成XYZ 三维的立体物件，而我们通常看到的软件三维立体模型设计是没有分层结构的，所以3D打印的关键技术是把三维设计模型进行重新处理——选定一个Z轴的方向进行“分 Slice），只有分片之后的模型，才能被3D打印机接收。 所以，3D打印的设计过程是：先通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模或通过 3D 扫描录入目标物体的 3D 模型，再将建成的 3D 模型“ ”成逐层的截面，从而指导打印机逐层打印，“分片”功能的优劣，会大 3D 打印最后的输出质量。而这个分片软件，各个厂家并不相同，可以基于开源也可以厂家自行开发。目前的情况是比较大而专业的厂商，基本上有自己的3D打印软件，并且在不断升级。而消费级的产品，往往采用开源的软件定制而成。

      设计软件和打印机软件之间标准接口文件格式是 STL 文件格式。一个 STL 文件使用三角形来近似模拟物体的表面，三角形越小其生成的表面分辨率越高。STL 是没有色彩信息的，现在随着彩色3D打印机的出现，其他格式带有色彩信息的文件也可以被接受了。 打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。 打印机打出的截面的厚度（即 Z 方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1 毫米，也有部分打印机如Objet Connex  系列还有3D Systems' ProJet  系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径能常为50到100个微米。  用传统的快速建模的方法根据模型的尺寸以及复杂程度制造出一个模型通常需要数天到几周的时间，而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然也是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。


       传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而三维打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的 3D 打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。 目前高端 3D 打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的3D打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“ 高分辨率“物品 有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西（如可溶的东西）作为支撑物。

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感谢讲解，扫盲了