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IPAS 3D列印工程師能力鑑定的初級考試包含三個科目

本篇會介紹第二個考科「3D模型檔案建模及前處理轉製」都考些什麼,以及如何準備

如果還不認識 IPAS 的話,可以先看這篇 →【3D列印工程師】認識 IPAS 3D列印工程師能力鑑定

快速了解3D列印的基本概念 → 【3D列印工程師】IPAS 3D列印工程師能力鑑定(初級) - 3D列印原理概論

 

在這科裡面主要分成兩個部分,3D模型檔案建模以及前處理轉製

在開始列印之前,依據要列印的物件來設計模型檔案以及設定加工路徑與參數

取得3D模型檔案的方法有很多,可以直接上網搜尋、自行繪製、3D掃描等

考試的範圍"目前"沒有繪圖以及3D掃描,但我個人認為這才是3D列印最難的部分 XD

前處理轉製聽起來很複雜,其實就是把已經做好的3D模型檔案切片

然後設定每一層噴頭所走的路徑,之後存成3D印表機可以讀取的檔案格式

 

【3D模型檔案建模】

要清楚每種檔案格式所包含的資訊,如模型體積、材質、顏色等,以及各檔案格式的大小。

1. 3D建模 (原來世界不是平的-第四章、第五章) 

一般使用CAD(電腦輔助設計)軟體來繪製3D模型、逆向工程掃描建立3D模型以及上網搜尋

● CAD軟體:分為工業用和動畫用,工業用軟體較注重尺寸與精準度,動畫用軟體較注重曲面造型

● 逆向工程掃描:可以將較難繪圖的物件以3D掃描的方式建模,例如人像

● 上網搜尋:到模型資料庫下載別人上傳的模型檔案,再自行修改

 

2. 3D模型檔案格式 (3D列印-積層製造技術與應用-第三章) 這邊是重點快拿螢光筆

先將3D模型的表面以許多大小不同的三角形來表示,曲率越大的表面所需的三角形也越多

3D模型的資料則記錄每個三角形的頂點座標、表面法向量等資料

現在3D模型檔案格式所包含的資訊越來越多,甚至含有顏色、材質等,檔案大小也逐漸縮減

以下只舉最原始的 STL 和最新的 AMF 為例,其他還有 OBJ、PLY、3MF 等檔案格式

● STL:為最原始的3D檔案格式,分為文字版的 ASCII 和二進位的 Binary 格式

● AMF:為 ASTM 發布、以 XML 為基礎的積層製造檔案,包含物件的材料、顏色、內部結構等

 

【前處理轉製】

需要了解切片參數與列印材料、成品的關係,有實際操作過3D列印機的經驗會更容易了解哦!

1. 切片 (3D列印-積層製造技術與應用-第三章)  這邊也是重點螢光筆不要收起來!

使用切片軟體將3D模型檔案切片,需要輸入切層厚度、列印溫度、填充度等

考題以較常見的 ME/FDM 機型的切片設定為主,以下舉幾個常見的參數為例

● 切層厚度:代表成品的精細度

● 列印溫度:與列印材料有關,溫度太高太低都會造成出料不順

● 列印速度:速度過快或過慢會導致列印成品不良

● 填充度:可以控制成品的實心程度,若太低則強度不足,太高則耗時又費料

● 支撐:在物件懸空處須加上支撐,否則容易列印失敗

● 犧牲層:可以選擇底板(raft)、側邊(Brim)和裙邊(Skirt),增加列印成功率

 

2. Gcode

此為3D列印機可以讀取的檔案格式,裏面包含了所有切片參數

只要將檔案存成Gcode檔,則可使用傳輸線或SD卡將檔案傳送到3D列印機進行列印

 

小提醒:本篇文章在抓出考試重點,詳細內容還是要自己讀書、搜尋資料哦!

 

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