3D列印檔案如何製作? 01_CAD篇

為了使用3D列印機,首先我們會需要3D檔案。今天我們來介紹要如何才能取得或製作3D列印使用的3D檔案,從建模的幾種方式到網路上較熱門的下載3D圖檔分享網站,供剛踏入3D世界的初學者參考。

 

取得3D列印圖檔有5種主要方式,每種都有不同的優缺點,搭配不同的工具、軟體和技術,包括(1)使用3D工程建模CAD軟體、(2)使用3D CG電腦動畫類軟體、(3)使用2D工程建模CAD軟體轉換、 (4)透過3D掃描取得、(5)網路下載。本系列文章將介紹這五種方式。

 

(1) 使用3D工程建模CAD類軟體

 

CAD是”Computer Aided Design”電腦輔助設計的縮寫,是利用電腦專門設計給工業工程設計人士使用。用3D CAD軟體製作模型(建模)的優點是可以用精確的尺寸創建模型,短時間內設計變更,搭配軟體功能可以進行成本、力學分析等。因此,在製造業、汽機車零配件、模具業、航空航太等需要精準尺寸的領域均採用CAD工程建模軟體。

 

SolidEdge Shining3D Edtion

 

由於基礎工業都是基於精準尺寸進行加工,因此工程製圖都是採用CAD類軟體,也是一般機械、設計類別科系必教的課程。3D CAD軟體的缺點是需要一定的知識和練習才有辦法使用軟體進行設計,以點、線、面方式繪圖,入門的門檻相當高,往往學了數個月但還是只能畫出簡單的圖形,完全掌握需要大量的經驗及長時間的練習。

 

圖片取自Autodesk官網

 

市面上的CAD軟體有很多種,價格從幾萬到幾百萬都有,比較著名的包括SolidWork、Creo、SolidEdge、CATIA、Rhinoceros 3D、AutoCAD、Inventor、Fusion360等,也有一些免費的軟體如TinkerCAD、FreeCAD。每一套軟體雖然操作大同小異,但還是有擅長跟不擅長的領域,不同業界也有常用的軟體,若您有興趣學習CAD工程建模建議可以先從免費軟體嘗試。

 

圖片取自Siemens官方網站

 

 

一般來說3D CAD類的軟體主要有兩大功能,第一個是 “創建曲面(surface)”,其次是 “創建實體(Solid)”。曲面和實體主要差異在於是否有 “體積”。創建曲面僅創建了一個面,即使以曲面創建了一個立方體,它在建模軟體認知也僅是一個空心的盒子。另一方面, “實體” 的狀態是立方體的內部是實心,圖檔屬於封閉狀態。用曲面或實體建模主要看用途及個人習慣,但若是要3D列印,需要將曲面轉換為實體,因為在3D列印時所需要的是實體。

 

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