Wie man 3D-Druck-Articulated Skulpturen erstellen

11 Schritt:Schritt 1: Erste Schritte: Wählen eines Themas Schritt 2: Mit Referenzen und Zeichnungen Schritt 3: 3D-Modellierung: Eine kurze Einführung in Wings3D Schritt 4: A Quick Computer-Modellierung Tutorial Schritt 5: Modellieren blocky, dann Glättung des Modells Schritt 6: Modellierung der Mechanical Components Schritt 7: Layout: Platzierung der Gelenke Schritt 8: Anschließen alle Gelenke in eine Grundform Schritt 9: Sculpting Schritt 10: 3D-Druck Schritt 11: Optionaler Schritt: Malen Sie Ihre Modelle!

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Die Verfügbarkeit von 3D-Druckern und Druckdienstleistungen wird es leichter für angehende Hobbyisten, um bei der Schaffung von Skulpturen, Spielzeug und Gadgets zu engagieren. Mit dem Zugriff auf diese Werkzeuge, Designer und Erfinder können schnell Prototypen und ihre Ideen zu entwickeln.
Dieses Tutorial ist über das Erstellen von Gelenk (beweglichen) 3d druckbare Zahlen, wie meine Gelenk Krabben, Schildkröten und Krebse. Diese Modelle kommen direkt aus dem 3D-Drucker mit beweglichen Teilen - sie brauchen noch nicht einmal zusammengebaut werden!
Hier ist eine kurze Video zeigt, wie diese Zahlen angelenkt sind, zeigt.
(: Ein zweiteiliges Scharnier mit genügend Abstand zwischen den Teilen, so dass sie am Ende nicht miteinander verschmolzen Beispiel) für das Gelenk, erfolgreich zu sein, sollte der Drucker, den Sie wählen, in der Lage, verschachtelten Teile zu schaffen. Derzeit die beste Wahl sind Laser-Sinter-Drucker, die Pulverschichten miteinander zu verschmelzen, oder SLA-Drucker wie der Formlabs Formular 1+, dass verwenden Laser, um Schichten in einem Bad aus Harz selektiv zu heilen. [Ich bin mit Absendung dieses Instructable auf die Instructables FormLabs Wettbewerb, in der Hoffnung auf den Sieg ihrer 3D-Drucker, so dass ich mehr von meiner artikuliert Zahlen erstellen. Die Möglichkeit, alle meine Kreationen zu Hause Prototyp ist etwas, das ich seit Jahren gesucht!]
Aber auch wenn Sie nicht über einen 3D-Drucker, fürchtet euch nicht! Shapeways ist eine große Firma, die ich behandeln Sie das 3D-Drucken. Erste Schritte: Wählen eines Themas, nachdem sie durch die Schritte des Tutorials werden Sie ein 3D-Modell, das Shapeways für sie gesendet werden können, um den Druck für you.Step 1 zu tun haben



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Es gibt wirklich keine Grenzen gesetzt, was Sie zu modellieren und drucken können. Um zu beginnen, empfehle ich, etwas, das einfach und klein ist die Gestaltung, nur um den Dreh der Prozess zuerst. Wenn Sie wie ich sind, möchten Sie vielleicht, um Insekten, Krebstieren zu schaffen. Aus diesem Instructable, werde ich die Strandkrabbe als Beispiel verwenden. Früher habe ich diese kleinen Krabben in Kalifornien zu fangen, wenn wir besuchten die Gezeiten-Pools. Eine Krabbe oder Spinne könnte ein guter Ausgangspunkt, wenn Sie kleine Wesen mag: sie viele Paare von ähnlichen Beine haben, wodurch es einfacher, um den Computer zu modellieren. Schritt 2: Mit Referenzen und Zeichnungen

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Wie jeder Bildhauer, möchten wir sehr vertraut mit unserem Thema zu werden. Wenn ich mache ein Modell einer realen Wesen, gehe ich in Google Bilder für Referenzbilder. Manchmal finde ich Muscheln am Strand oder naturhistorischen Museen, die mit der Schaffung einer genaueren Abbildung helfen.
Wenn Sie auf einer Fantasy oder Science-Fiction Schaffung Ihr eigenes Design arbeiten, ist es eine gute Idee, eine Menge Skizzen aus verschiedenen Blickwinkeln zu ziehen.
Nachdem Sie Ihre Referenzbilder bei der Hand, ziehen Skala Bilder von der Zahl, die Sie erstellen möchten. Millimeterpapier ist ein sehr nützliches Werkzeug für das Verständnis der Skalierung des Modells und halten die richtigen Proportionen, wenn Sie das Modell neu zu zeichnen auf computer.Step 3: 3D-Modellierung: Eine kurze Einführung in Wings3D

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Bevor wir den 3D-Druck, müssen wir die Computer-Modell zu erstellen. Wenn Sie mit einem CAD (Computer-Aided Design) Programm vertraut sind, werden viele der folgenden Techniken angewandt werden, und Sie können das Programm Ihrer Wahl benutzen. Wenn nicht, empfehle ich mit der kostenlosen Open-Source-Programm Wings 3D . Es ist eine nackte Knochen, Mesh-Modellierungs-Programm, die eine Menge zu tun. Ein Computer-Mesh ist eine einfache Art von Computer-Modell, bei dem angeschlossenen Knoten zu bilden Formen in 3D.
- Laden und installieren Sie Wings3D von wings3D.com .
Eine vollständige Wings3D Tutorial ist außerhalb der Anwendungsbereich dieser Instructable, aber im nächsten Schritt, werde ich versuchen, decken ein paar der grundlegenden Werkzeuge. Wenn Sie möchten, um mehr zu erfahren, Wings3d Benutzer puzzledpaul Gastgeber der Wings3D Benutzerhandbuch, die ich empfehlen, bei der Hand, wenn Sie modellieren. Seine Website hat auch eine gute Anzahl von Tricks für fortgeschrittene Nutzung Wings3d.Step 4: ein Kurz Computer-Modellierung Tutorial

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Wenn Sie Wings3D öffnen, sehen Sie eine Schnittstelle wie das erste Bild.
Es ist ein Gitter in dem Hauptfenster; Dies kann wie der "Boden" des virtuellen Raums behandelt werden. Jedes Quadrat des Gitters ist eine "Einheit" lang, die für die Zwecke dieser Instructable, gehen wir davon gleich einem Millimeter sein.
Wenn Sie mit der rechten Maustaste in den Modellierungsbereich, erhalten Sie eine Popup-Menü, wie im vierten Bild zu sehen.
Hier sehen Sie alle Grundelemente, oder Formen, die Flügel ermöglicht es Ihnen, mit zu beginnen. Lassen Sie uns mit einem Cube starten.
Nun, um die Würfel zu umkreisen, indem Sie auf die mittlere Maustaste (oder Alt + Klick auf dem Mac) in den leeren Raum um den Würfel, und dann die Maus um. Klicken Sie erneut mit der gleichen Taste, um die Ansicht / Orbit-Modus zu verlassen. Diese Funktion ist sehr nützlich, wie Sie Modell, da Sie brauchen, um Ihren Standpunkt häufig ändern. Ein paar andere Tricks, um die Ansicht zu ändern sind "o", die die perpective oder orthogonal-Modus schaltet, und das "x" "y Tasten" oder "z", die den Blick mit diesen Achsen jeweils ausrichten (so dass Sie sehen können getroffen der Seite, von oben oder vorne Ansichten Ihres Modells.
Sie werden am oberen Rand des Bildschirms bemerken, gibt es vier Symbole eines Würfels (drittes Bild). Ein Würfel hat zwei Scheitel rot markiert, der zweite Würfel hat eine Kanten hervorgehoben, der dritte Würfel hat eine markierte Fläche und die vierte Würfel ist alles rot. Diese Symbole angezeigt, die "Auswahlmodus" sind Sie in. Wenn die ersten drei Symbole sind eingerahmt, bedeutet, dass Sie in der Lage, Ecken, Kanten oder Flächen auszuwählen. Wenn nur eines der Kästchen markiert ist, können Sie nur diese Art von Geometrie (zB Eckpunkte). Das vierte Feld, wenn sie ausgewählt, schränkt die Auswahl an Einrichtungen oder ganze Teile.
Bewegen Sie den Mauszeiger in den verschiedenen Teilen der Sie gerade erstellt Würfel. Du wirst sehen, verschiedene Teile grün leuchten wie Sie Ihren Mauszeiger über ihnen bewegt. Wenn Sie an einem Scheitelpunkt klicken, geht der Auswahlmodus auf "Vertex" und der ausgewählte Scheitel leuchtet rot. Schlagen Sie die Leertaste, um den Auswahlmodus zu "Vertex + Kante + face" zurück und deaktivieren Sie alles, was Sie ausgewählt haben. Versuchen Sie dies mit Kanten und Flächen zu.
Weitere Dinge zu versuchen:
- Wählen Sie einen Eckpunkt und klicken Sie rechts und wählen Sie "bewegen" aus dem Popup-Fenster. Beachten Sie, dass Sie die verschiedenen Optionen zum Bewegen eines Scheitelpunkt zu sehen; können Sie es in einer der axialen Richtungen, senkrecht zur Oberfläche, oder freihändig zu bewegen. Dies funktioniert in ähnlicher Weise für Vertex, Rand, Gesicht oder Körper-Modus. Während Sie sich bewegen, versuchen Sie schlagen "Tab", wird sich ein Fenster, so können Sie genau festlegen, wie viel Sie, um eine Funktion verschieben möchten. Diese Option "Tab" funktioniert für die meisten der Geometriewerkzeuge.
-Restaurant ein Gesicht und klicken Sie auf "Drehen". Machen Sie dasselbe für die anderen Auswahlmodus. Genau wie bei "move", können Sie Dinge über die x, y, z-Achse oder um die Normale zu drehen.
-Wählen Sie eine Kante oder Fläche, und klicken Sie auf "Skala". Dies skaliert die Größe der gegebenen Funktion.
-Restaurant ein Gesicht und klicken Sie auf "extrude". Dies ist ein nützliches Werkzeug für das Hinzufügen von Funktionen zu einem 3D-Modell.
-Restaurant ein Gesicht und klicken Sie auf "Einsatz".
-Restaurant zwei Knoten nicht durch eine Kante verbunden, und klicken Sie auf "Verbinden", oder geben Sie "c". Probieren Sie das gleiche mit zwei Rand.
-Restaurant eine Ecke oder Kante und drücken Sie die Taste "Entf".
Der Versuch, alle diese Funktionen und das Experimentieren mit denen, die ich noch nicht erwähnt wird Ihnen helfen, mit dem Wings3D Software vertraut. Nehmen Sie sich Zeit und fordern Sie sich, um verschiedene Modelle zu erstellen, wie menschliche Gesichter, Raumschiffe, etc. Es muss nicht unbedingt etwas, das Sie wollen, um Druck 3D sein Schritt 5: Modellieren blocky, dann Glättung des Modells

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Seit Wings3D ist ein Mesh-Modellierer notwendigerweise alle Formen der Ecken und scharfen Kanten besteht. Das mag etwas Begrenzung, aber es ist eigentlich sehr cool und nützlich für das, was wir tun. Wings hat einen eingebauten Glättungsfunktion, die ermöglicht es uns, in einem blocky Modus zu modellieren und dann glatt alles, wenn wir über das Modell für 3D-Druck zu exportieren sind.
Für jede gegebene Modell, können Sie sehen, wie das funktioniert, indem Sie auf [Shift] + [Tab]. Dies aktiviert die "Smooth Preview" -Modus, so können Sie sehen, was passieren wird, wenn Sie das Modell glätten. Versuchen Sie, diese mit einem Würfel, werden Sie sehen, dass es in eine Kugel verwandelt.
Es wird manchmal auch Formen, die Sie zu machen, dass harte Kanten behalten wollen; dafür können Sie die "Härte" einer Kante angeben. Wählen Sie alle oberen und unteren Kanten eines Würfels und der rechten Maustaste, wählen Sie "Härte", dann "hart". Versuchen Sie nun die Schnellvorschau geglättet. Du wirst sehen, der Würfel glättet in einen Zylinder.
Wie Sie zu modellieren, zu bekommen in die Gewohnheit, das Umschalten zwischen den regulären, blockartige Ansicht und der Schnellvorschau geglättet.
Es kann ein wenig gewöhnungsbedürftig, aber das wird später praktisch sein, wenn wir formen die organische Form Krabbe. Sie in der Lage, um die Form in etwa mit großen Polygonen anzunähern, aber verwenden Glättung, um die Form, die mehr in der Nähe das Leben ist, mit dem Sie 3D print.Step 6 verwenden werden zu generieren: Modellieren der mechanischen Komponenten

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Articulation ist mit bestimmten 3D-Drucke möglich, wenn einzelne Teile der gleichen Baugruppe (wie die Beinsegmente einer Krabbe) sind so konzipiert, dass es ein wenig Abstand zwischen den einzelnen Teil. Dieser Abstand oder Zwischenraum zwischen den Teilen wird durch die Fähigkeiten des 3D-Drucker bestimmt und kann in ihren Spezifikationen oder durch Experimentieren gefunden werden.
- Erstellen Sie Standalone-Scharniere, die mit den Toleranzen der Drucker, den Sie verwenden möchten, dürfen entsprechen. Ob Sie mit Shapeways oder Ihre eigenen 3D-Drucker sind, sollte es eine mit "minimalen Spaltmaß" oder "Mindestabstand", ein "Mindestdrahtdurchmesser" und eine "Mindestwandstärke" zu sein. Wir werden unsere Gelenke um diese Zahlen zu entwerfen. Ich benutze Shapeways in lasergesinterten Nylon für die meisten meiner Figuren zu drucken, so dass ich die Zahlen auf der Website angegeben Shapeways auf dem Abschnitt Materialien zu verwenden,:
https: //www.shapeways.com/materials/strong-and-fle ...
Nach den Design-Richtlinien,
- Mindestabstand 0,5 mm
- Mindestwandstärke von 0,7 mm
- Mindestdrahtdurchmesser 1,0 mm
Erstellen Sie einen Würfel. In "Face" Modus benutzen Sie die "Waage" -Befehle auf der Ober- und Unterseite, so dass der Würfel wird eine abgeflachte Feld, 4 mm breit auf einer Seite, aber nur 2 mm groß. Blick entlang der y-Achse, um sicherzustellen, dass die Box verfügt über die richtigen Abmessungen. Jetzt, mit der Ober- und Unterseite der Box ausgewählt haben, verwenden Sie den "Einsatz" Befehl erstellen Sie einen Rahmen um jede Seite.
Du wirst sehen, dass zwei Flächen ausgewählt bleiben. Der rechten Maustaste und wählen Sie "Brücke". Die Gesichter bekommen in der Mitte des Würfels verbunden sind, machen sie zu einem Vierkantrohr. Dies wird äußeren Teil unserer einfaches Scharnier sein. Erstellen Sie einen weiteren Würfel, der im Inneren des Rohres sitzt, mit einem 0,5 mm Abstand zwischen dem Kubus und Rohr. Verschieben Sie die oberen und unteren Flächen des Würfels in der Regel so, dass der Würfel ist länger als das Rohr, dann extrudieren diese nach oben weist etwa 1 mm. Dann extrudieren die neu geschaffenen Oberflächen der Extrudate, so dass das Modell sieht wie eine Hantel mit einem Rohr um die Welle herum. Die breiteren Teilen des dumbell werden die beiden Stücke Auseinanderfallen zu verhindern.
Sie können auch wählen, um die extrude und Brückenwerkzeuge verwenden, um eine Schleife, die die Enden der Hantel zu bilden.
Wählen Sie beide Stücke in der Betriebsart "Body" der rechten Maustaste und wählen Sie "verbinden". Auf diese Weise, wann immer Sie in Körper-Modus sind, werden die beiden Stücke ausgewählt und übersetzt sein. An diesem Punkt ist unser "Scharnier" immer noch sehr blockartig, aber das ist ok: wir werden die "glatte" Funktion viel später zu verwenden, nachdem wir unsere Figur modelliert, um alle Ecken und Kanten abzurunden, und das Scharnier wird mehr gerundet und Funktions dann.
Dies ist eine der grundlegenden von Gelenken können Sie erstellen, ein Scharnier, das eine axiale Drehung zwischen den beiden Stücken erlaubt. Sie können mehrere unterschiedliche Größe Variationen dieses gemeinsame und andere Scharniere und Gelenke, wie es zu schaffen. Speichern Sie jede dieser Scharniere / Gelenke als eigene .wings Datei. Diese werden der Beginn Ihrer Komponenten-Bibliothek, die wir nutzen, um unsere Gelenk Figur konstruieren Schritt 7: Layout: Platzierung der Gelenke

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Starten Sie eine neue wings3d Datei. Dies wird die Master-Datei für die Figur. Gehen Sie zu Datei / zusammenführen, und wählen Sie die Gelenkkomponente die Sie verwenden möchten. Verwenden Sie die Kopie Werkzeug, um die Scharniere an den richtigen Stellen zu platzieren, gemäß der Draufsicht Zeichnung (en), die Sie zuvor gemacht. Verwenden Sie das "Drehen" -Werkzeug in Körpermodus, um die Gelenke zu drehen, so dass sie alle in der richtigen Richtung ausgerichtet sind. Beachten Sie, dass Sie dies nur für eine Seite zu tun. Später werden wir einen Spiegel-Funktion verwenden, um Pflege der rest.Step 8 nehmen: Anschließen alle Gelenke in eine Grundform

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Unter Verwendung der "Brücke" Werkzeug, verbinden Flächen der Gelenke, Bildung verbundenen Beinen und Krallen. Verwenden Sie die "extrude" Werkzeug, um Bein und Greiferspitzen zu machen. Erstellen Sie einen Würfel in der Mitte des Modells, wird dies der Körper der Krabbe zu werden. Swtich zu "Body-Modus" und "verbinden" aller Objekte. Verwenden Sie die "Virtual Mirror" auf der mittleren Ebene Fläche des Körpers spiegeln die gesamte linke Hälfte der Krabbe. Die Art und Weise "Virtual Mirror" funktioniert, ist, dass jede Änderung, die Sie einer Seite des Krabben machen ist eines der besten auf der anderen Seite gespiegelt. Teilen Sie die Kanten des Körpers in 5 Segmente und verbinden Sie die Ecken, um das Gesicht zu 5 Gesichter aufgeteilt. Schließlich verbinden die Beine an den Körper mit "Brücke". Dies ist nun eine grundlegende Krabbe Form mit all den Gelenken an den richtigen Stellen, alles was wir tun müssen, formen sie in Flügel, um mehr wie ein realistischer aussehen Krabbe Schritt 9: Sculpting

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Der Rest der Modellierung lässt viel bis zu Ihrer eigenen Kreativität! Nun, da der Rahmen der Krabbe abgeschlossen ist, können Sie alle Gliedmaßen nach Geschmack zu gestalten. Sie können die Rechtsklick-Symbolleiste-Menüs verwenden, um Ecken, Kanten oder Flächen zu modifizieren. Fühlen Sie sich frei, um Ecken und Kanten, wo sie nicht benötigt werden zu löschen und zum Detail hinzuzufügen, wo es hingehört, mit der Kluft, zu verbinden, und Einschub-Befehle. Kleine Features wie Augen und Spitzen extrudiert und auf die gleiche Weise verfeinert werden.
Ein nützliches Werkzeug für die Bildhauerei ist die "Tweak-Menü" unter Extras / zwicken / aktivieren zwicken. Ich mag es zu drehen, um "Move", das erlaubt mir, ziehen Ecken, Flächen und Kanten mit dem Cursor.
Je nachdem, wie Sie das Modell realistisch sein wollen, können Sie eine Menge von feinen Details hinzufügen, oder Sie können für mehrere der minimalistischen Look mit weniger Ecken zu gehen. Denken Sie daran, häufig zwischen der Normalansicht und der "Quick Geglättet Preview" mit [Umschalt + Tab] wechseln.
Schließlich, wenn Sie möchten, dass Ihre endgültige Modell, um organischen Kurven haben, wählen Sie alle Elemente im Modus "Body" und klicken Sie auf "glätten" auf der rechten Maustaste im Menü. Dieses Tool, im Gegensatz zu dem geglätteten Vorschau, tatsächlich glättet alle Ihre Geometrie, so dass, wenn Sie planen, halten Sie die Bearbeitung Ihrer Arbeit, speichern Sie eine Kopie vor dem Glätten. Wenn Sie bereit sind, 3D-Druck sind, exportieren Sie die Datei als .stl und feuern die 3D-Drucker Schritt 10: 3D-Druck

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Je nachdem, was Sie als 3D-Drucker verwenden möchten, gibt es oft eine Setup-Schritt vor dem Druck tatsächlich passiert. Wenn Sie die Formlabs Form1 + sind, sollten Sie die Krabben .stl-Datei, die Sie gerade aus Wings3D exportiert öffnen. Das Programm führt mehrere Schritte, einschließlich der Erzeugung von Trägermaterial (zum Halten der Befestigungsklammer an Ort und Stelle nach dem Drucken erforderlich) und Schneiden (die die Geometrie in einen Satz von Bewegungsbefehlen für die Drucker schaltet). Mit der gleichen Software, können Sie die Anweisungen, um den 3D-Drucker zu senden, drücken Sie "go" und kommen am nächsten Morgen zurück zu fertigen, Gelenk Krabbe! So einfach ist das!
Wenn Sie keinen Zugang zu einem 3D-Drucker oder Ihrem Drucker zu Hause können die Detail für Artikulation benötigt nicht drucken können, können Sie ein Online-Service wie verwenden shapeways.com um den 3D-Druck für Sie tun. Sie müssen nur ein Konto einzurichten (Es ist kostenfrei) und laden Sie das .stl-Datei. Innerhalb von wenigen Minuten, die Datei verarbeitet sie und zeigt den Preis, um in verschiedenen Materialien zu drucken. In der Tat, das ist, wie ich angefangen, und ich benutze sie immer noch eine Menge zu kompliziert Kreationen oder Drucke in exotischeren Materialien.
Selbst wenn Sie einen Drucker zu tun, finden Sie vielleicht, dass die Shapeways Drucker und Materialien sind vielfältig und können feinere Details zu behandeln. Sie können in einer Vielzahl von Materialien, auch Metalle oder Keramiken zu drucken (obwohl bei letzteren Gelenkverbindungen sind nicht möglich. Für gelenkig Modellen sind die zur Verfügung stehenden Materialien der Kunststoff- und der "Sandstein"). Wenn Sie die automatisierte Zitat des Shapeways Website möchten, können Sie mit PayPal bezahlen und haben die 3D-Modell gedruckt, um Sie in etwa zwei Wochen geliefert.
(Bilder 1, 2 und 4 sind von der Website formlabs Bild 5 ist von der Shapeways Website..) Schritt 11: Optionaler Schritt: Malen Sie Ihre Modelle!

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Einer meiner Kindheit Aktivitäten, die mich in meine eigene 3D druckbare Zahlen bekam baute Gundam Model Kits, die oft nach der Montage lackiert werden. Machen diese Modelle zu mir erinnert an den Bau dieser Spaß-Kits, mit dem zusätzlichen Anpassbarkeit.
Die Formlabs Harze und Shapeways Nylon-Materialien können mit Acrylfarben und Pinsel oder Airbrush bemalt werden. Meine Lieblings-Marke von Acrylfarben Tamiya ist, neige ich dazu, viel dünner und deutlich Wäschen verwenden, um viele scheinenden Schichten in den Modellen anzuwenden; durch Schichtung der Farben auf diese Weise, kann ich leichter erreichen eine natürlich wirkende Effekt. In diesem Stadium ist es sehr gut, um die Referenzbilder als Gemälde Führung nach oben ziehen.
An alle meine Leser und aufstrebende Bastler, ich hoffe, Sie finden diese Anleitung hilfreich! Informieren Sie mich bitte, wenn es irgendein Teil des Instructable, dass Sie Bedürfnisse Klärung denken, und ich werde die Instructable jedoch bearbeiten kann ich es klarer zu machen. Making diese Zahlen kann eine Herausforderung sein, aber CAD und 3D-Druck-Tools macht die Aufgabe ein wenig mehr Spaß und ein bisschen weniger verrückt. Geduld und Übung wirklich auszahlen - viel Glück mit Ihren Kreationen!