六步實(shí)現(xiàn)3D打印 模型的快速修復(fù)

牟曉東 楊鑫芳

在進(jìn)行3D打印時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)遇到自己設(shè)計(jì)制作好的3D模型或是從網(wǎng)絡(luò)上下載的文件，在打印機(jī)的機(jī)控軟件中加載報(bào)錯(cuò)的情況，原因在于沒(méi)有對(duì)STL格式的文件進(jìn)行嚴(yán)格的模型檢測(cè)與修復(fù)操作，從而造成無(wú)法進(jìn)行后續(xù)的切片和最終的打印任務(wù)。3D打印的模型質(zhì)量分析主要是檢測(cè)其是否存在封閉性錯(cuò)誤（不能出現(xiàn)孔洞）、壁厚度為零錯(cuò)誤（任意壁點(diǎn)的厚度都不能為零）和曲面法線方向錯(cuò)誤等，但由于類似的錯(cuò)誤幾乎無(wú)法用肉眼逐一檢測(cè)，比如一些立體文字細(xì)小筆畫(huà)相互間的接合，因此需要借助專門(mén)的STL修復(fù)工具來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和修復(fù)。通常情況下，我們可以使用Netfabb Basic軟件（基礎(chǔ)免費(fèi)版），只需經(jīng)過(guò)以下簡(jiǎn)單的六步操作即可完成3D打印模型的快速修復(fù)。

一、安裝運(yùn)行，導(dǎo)入待檢測(cè)的STL文件

Netfabb Basic安裝程序大小為66MB（下載地址：https：//pan.baidu.com/s/1GqnHlYD2iJbwGV0bFlDsjQ），直接雙擊點(diǎn)擊“下一步”按鈕即可安裝。進(jìn)入Netfabb運(yùn)行界面后，點(diǎn)擊左上方菜單欄下工具欄第一個(gè)Open File按鈕，將待檢測(cè)的3D模型文件School.stl讀取導(dǎo)入至Netfabb的視圖區(qū)。此時(shí)，如果其右下角出現(xiàn)一個(gè)紅色的三角形感嘆號(hào)（圖1），說(shuō)明該模型的確存在問(wèn)題，需要修復(fù)。

二、分析3D模型

運(yùn)行“Extras”（附加功能）→“New Analysis”（新建分析）→“Standard Analysis”（標(biāo)準(zhǔn)分析）菜單命令，進(jìn)行模型的分析，結(jié)束后在右下方顯示模型分析的參數(shù)結(jié)果（圖2）。

上方顯示的是X、Y、Z三個(gè)軸向各自的最小值（Minimum）、最大值（Maximum）及模型的尺寸數(shù)值大小（Size）;中間顯示的信息是體積（Volume）、點(diǎn)數(shù)（Points）和三角面數(shù)（Triangles）、面積值（Area）、邊數(shù)（Edges）和片數(shù)（Shells）。尤其要注意的是其中的孔洞數(shù)（Holes）是6（正常值應(yīng)該為0），同時(shí)下方的“模型表面是否關(guān)閉”（Surface is closed）處顯示的是紅色的“No”狀態(tài)，表示該模型存在“表面未關(guān)閉”問(wèn)題——有6個(gè)孔洞。另外，下方的“曲面法向是否一致”（Surface is orientable）顯示的是正常的“Yes”狀態(tài)，說(shuō)明曲面法向是正確的。

三、修復(fù)3D模型

運(yùn)行“Extras”→“Repair Part”（修復(fù)零件）菜單命令進(jìn)入模型修復(fù)，視圖區(qū)右下方會(huì)顯示出各項(xiàng)詳細(xì)參數(shù)，通常情況下直接點(diǎn)擊狀態(tài)“Status”選項(xiàng)卡左下角的“Automatic Rapair”（自動(dòng)修復(fù)）按鈕，并且在隨后彈出的確認(rèn)對(duì)話框圖保持默認(rèn)的修復(fù)“Default Rapair”項(xiàng)，點(diǎn)擊 “Execute”（執(zhí)行）按鈕，開(kāi)始進(jìn)行3D模型的修復(fù)（圖3）。

四完成修復(fù)

當(dāng)下方的修復(fù)進(jìn)度條結(jié)束后，這表示Netfabb基本完成了修復(fù)操作。接著再點(diǎn)擊右下角的“Apply Repair”（應(yīng)用修復(fù)）按鈕，在隨后彈出的對(duì)話框中選擇第一項(xiàng)“Remove old Part”（移除原模型）按鈕，返回主界面，此時(shí)之前的紅色感嘆號(hào)已經(jīng)消失不見(jiàn)，說(shuō)明修復(fù)成功（圖4）。

五、對(duì)修復(fù)結(jié)果進(jìn)行二次檢驗(yàn)

再次運(yùn)行“Extras→New Analysis→Standard Analysis”菜單命令，一開(kāi)始在Netfabb導(dǎo)入3D模型時(shí)進(jìn)行對(duì)比，存在的錯(cuò)誤都已經(jīng)修復(fù)了。一個(gè)是孔洞數(shù)（Holes）顯示為0，另一個(gè)“模型表面是否關(guān)閉”（Surface is closed）處顯示為綠色的“Yes”正常狀態(tài)（圖5）。

六、導(dǎo)出修復(fù)成功后的3D模型文件

運(yùn)行“Part”（零件）→“Export Part”（導(dǎo)出零件）→“as STL”（以STL格式）菜單命令，在彈出的對(duì)話框中選擇保存文件的路徑和名稱，默認(rèn)保存的文件名為School （repaired）.stl，最后點(diǎn)擊“保存”按鈕（圖6），即可得到一個(gè)修復(fù)成功的STL格式的文件。