چگونه از Meshmixer برای آماده‌سازی فایل‌ها برای چاپ سه‌بعدی استفاده کنیم

Meshmixer یک نرم‌افزار رایگان برای چاپ سه‌بعدی است که می‌توانید از آن برای ویرایش و آماده‌سازی طراحی‌ها جهت چاپ سه‌بعدی استفاده کنید. این نرم‌افزار دارای یک رابط کاربری ساده و آسان است و با سیستم‌عامل‌های Windows و MacOS سازگار می‌باشد. حتی اگر از یکی از بهترین پرینترهای سه‌بعدی استفاده کنید، نقص‌های طراحی می‌توانند روند چاپ را پیچیده کرده و منجر به شکست در چاپ شوند. بنابراین، بررسی و تحلیل فایل قبل از برش (slicing) یا فشار دادن دکمه چاپ، برای اطمینان از عدم وجود خطا، همیشه ضروری است. همچنین، اگر اسکن‌های سه‌بعدی دارید که می‌خواهید آن‌ها را چاپ کنید، لازم است آن‌ها را تمیز کنید، زیرا ممکن است سطوح یا اشیایی در فایل شما وجود داشته باشند که اسکنر ثبت کرده اما متعلق به شیء اصلی نیستند. اینجاست که Meshmixer وارد عمل می‌شود.

Meshmixer ابزارهای متنوعی را برای تحلیل، شناسایی و رفع مشکلات رایج طراحی هندسی، مانند لبه‌های غیرمنعطف و سطوح متقاطع ارائه می‌دهد. همچنین، این نرم‌افزار به شما امکان می‌دهد مدل‌های سه‌بعدی را پر کنید، ساپورت اضافه کنید، و حتی آن‌ها را تقسیم یا مقیاس‌دهی کنید.

این نرم‌افزار استفاده‌ی آسانی دارد و رابط کاربری آن بسیار کاربرپسند است. در ادامه، هر آنچه را که باید در مورد استفاده از این نرم‌افزار برای آماده‌سازی مدل‌های سه‌بعدی یا اسکن‌های سه‌بعدی جهت چاپ سه‌بعدی بدانید، پوشش می‌دهیم.

خدمات پرینت سه بعدی پروجت

وارد کردن و ویرایش مدل سه‌بعدی

1. روی دکمه “Import” کلیک کنید. این گزینه شما را به فایل‌های ذخیره‌شده در کامپیوترتان هدایت می‌کند، جایی که می‌توانید فایل موردنظر خود را انتخاب و وارد کنید. Meshmixer از اکثر فرمت‌های رایج فایل‌های سه‌بعدی پشتیبانی می‌کند.

2. برای شروع ویرایش مدل سه‌بعدی خود، به تب “Edit” بروید و روی آن کلیک کنید. با این کار، یک پنجره جدید باز می‌شود که شامل ابزارهای مختلفی برای ویرایش فایل شما است، از جمله مقیاس‌بندی، چرخاندن، جهت‌دهی، تقسیم‌بندی، تراز کردن، توخالی و توپر کردن مدل و بسیاری از عملیات دیگر.

گزینه‌های Mirror و Duplicate اولین ابزارهایی هستند که در بالای تب “Edit” قرار دارند:

Mirror (آینه‌سازی): به شما امکان می‌دهد یک نسخه متقارن از مدل سه‌بعدی یا بخش انتخابی آن را نسبت به یک محور مشخص ایجاد کنید.
Duplicate (تکثیر): این گزینه یک نسخه دقیق یا کپی از کل مدل یا یک قسمت انتخابی ایجاد می‌کند. این ابزار برای تکرار طراحی یا آزمایش تغییرات بدون تغییر در فایل اصلی بسیار مفید است.

پس از گزینه Duplicate، گزینه Transform قرار دارد که شامل ابزارهایی برای تنظیم هندسه مدل سه‌بعدی است.

با کلیک روی آن، گزینه‌هایی برای چرخاندن، مقیاس‌بندی و تغییر اندازه مدل نمایش داده می‌شود. این قابلیت برای آماده‌سازی مدل مطابق با ابعاد چاپ موردنظر ضروری است و باعث می‌شود طراحی شما به‌درستی جهت‌دهی شود تا نیاز به ساپورت‌های اضافی در چاپ سه‌بعدی کاهش یابد.

بعد از گزینه Transform، گزینه Align قرار دارد.

این ابزار به شما کمک می‌کند چندین بخش یا اشیا را نسبت به یکدیگر تنظیم و جهت‌دهی کنید.
این ویژگی برای مونتاژ مدل‌های پیچیده از اجزای مختلف و اطمینان از تطابق دقیق آنها بسیار مفید است.

وقتی روی این ابزار کلیک کنید، چندین گزینه نمایش داده می‌شود: منبع تراز (Source of alignment)، مقصد (destination)، و تبدیل (transformation).

در گزینه Source (منبع تراز)، می‌توانید مدل را بر اساس یک نقطه مرجع تراز کنید. این نقاط شامل موارد زیر هستند:
Base Point (نقطه پایه)
Center Point (نقطه مرکزی – گزینه پیش‌فرض)
Surface Point (نقطه سطحی)
Surface Scribble (خط‌کشی روی سطح)
Pivot (محور چرخش)

در ادامه، با استفاده از فایل‌های نمونه، نحوه عملکرد هر یک از این گزینه‌ها را بررسی خواهیم کرد.

وقتی گزینه Base Point را انتخاب می‌کنید، مدل با استفاده از پایه به‌عنوان نقطه مرجع تراز می‌شود. ممکن است تغییرات زیادی مشاهده نکنید، به‌خصوص زمانی که مدل مانند مثال بالا تراز شده باشد، اما این گزینه زمانی مفید است که بخواهید سطوح پایینی چندین شیء را در یک سطح قرار داده و تراز کنید. این کار باعث می‌شود که اشیا هنگام چاپ سه‌بعدی به‌طور محکم روی صفحه ساخت قرار بگیرند.

Center Point گزینه پیش‌فرض است که اشیا را بر اساس مرکز هندسی آن‌ها تراز می‌کند. این گزینه زمانی مفید است که بخواهید نقاط مرکزی چندین شیء را با یکدیگر هم‌راستا کنید.

در Surface Point، نرم‌افزار Meshmixer اشیا را با استفاده از یک نقطه خاص روی سطح مدل تراز می‌کند. این گزینه زمانی مفید است که بخواهید اشکال پیچیده را تراز کنید یا یک بخش را دقیقاً نسبت به یک ویژگی خاص در طراحی قرار دهید. می‌توانید هر نقطه‌ای روی سطح را به‌عنوان نقطه مرجع تراز انتخاب کنید.

Surface Scribble به شما این امکان را می‌دهد که اشیا را با استفاده از یک خط‌کشی روی سطح طراحی تراز کنید. شما ابتدا یک خط‌کشی روی سطح طراحی که نیاز به تراز شدن دارد می‌کشید، سپس نرم‌افزار این خط‌کشی‌ها را مطابقت داده و قسمت‌ها را تراز می‌کند. این گزینه زمانی مفید است که مدل شما سطح مسطحی داشته باشد و بخواهید آن را روی سطح صاف قرار دهید.

برای تراز کردن، گزینه Surface Scribble را انتخاب کرده، سپس یک دایره روی سطح صاف بکشید و رها کنید. اگر طراحی وارونه شد، می‌توانید روی کادر انتخابی با عنوان Flip کلیک کنید.

گزینه نهایی Pivot است که از نقطه محوری مدل به‌عنوان مرجع تراز استفاده می‌کند. هر نقطه مرجع سطوح مختلفی از کنترل و دقت را ارائه می‌دهد و به شما امکان می‌دهد مدل‌ها را به روشی که بهترین تطابق را با نیازهای طراحی و چاپ شما دارد، تراز کنید.

سایر گزینه‌های ویرایش در Meshmixer در ادامه مورد بحث قرار می‌گیرند.

استفاده از Plane Cut برای تقسیم مدل‌های سه‌بعدی در Meshmixer

ممکن است به دلایل مختلف نیاز داشته باشید که مدل سه‌بعدی خود را تقسیم کنید. یکی از این دلایل، تناسب مدل با صفحه ساخت پرینتر است، زیرا بسیاری از پرینترهای سه‌بعدی دارای محدودیت اندازه هستند. همچنین، اگر مدل شما برآمدگی‌هایی (Overhangs) دارد و نمی‌خواهید از ساپورت استفاده کنید، می‌توانید آن را تقسیم کنید.

برای یادگیری نحوه استفاده از ابزار Plane Cut مراحل زیر را دنبال کنید:

1. به Edit بروید، سپس گزینه Plane Cut را انتخاب کنید. یک صفحه ظاهر می‌شود که می‌توانید آن را با استفاده از نقاط کنترلی حرکت دهید تا به بخشی که قصد برش یا تقسیم آن را دارید برسید.

2. در بخش Cut Type، می‌توانید انتخاب کنید که هر دو قسمت مدل را نگه دارید یا فقط یکی از آن‌ها را حفظ کنید. برای این آموزش، من گزینه حذف یکی از قسمت‌ها را انتخاب کرده و سپس برش را تأیید می‌کنم.

3. شما همچنین می‌توانید موقعیت صفحه برش را با کلیک و کشیدن فلش‌ها و حلقه‌هایی که روی مدل ظاهر می‌شوند تنظیم کنید. برای مثال، پس از چرخاندن و تأیید برش در مدل بالا، طرح نهایی به شکل زیر به دست آمد.

4. اگر هنگام برش گزینه حفظ هر دو نیمه را انتخاب کرده باشید، به Edit بروید و سپس گزینه Separate Shells را انتخاب کنید. پس از کلیک روی آن، یکی از قسمت‌های طراحی خود را انتخاب کنید، سپس به Export بروید و آن را در کامپیوتر خود ذخیره کنید. می‌توانید همین کار را برای نیمه دیگر مدل نیز انجام دهید.

توخالی کردن و توپر کردن مدل سه‌بعدی

توخالی کردن یک مدل سه‌بعدی مقدار مواد مصرفی برای چاپ سه‌بعدی را کاهش می‌دهد که می‌تواند به صرفه‌جویی در هزینه، به‌ویژه برای مدل‌های بزرگ، کمک کند. همچنین، مدل‌های توخالی سبک‌تر هستند و جابه‌جایی آن‌ها آسان‌تر است. برای توخالی کردن مدل سه‌بعدی مراحل زیر را دنبال کنید:

1. به Edit > Hollow بروید و چند ثانیه منتظر بمانید تا Meshmixer پردازش را انجام دهد. نرم‌افزار به‌طور خودکار بر اساس پارامترهای پیش‌فرض، یک ضخامت به مدل شما اضافه می‌کند.

2. ضخامت دیواره را تنظیم کنید. در پنجره جدیدی که باز می‌شود، از گزینه Offset Distance استفاده کنید. این مقدار حجم بخش توخالی‌شده را تعیین می‌کند و مقدار پیش‌فرض آن ۲ میلی‌متر است. هنگام تنظیم ضخامت دیواره باید توجه داشته باشید که دیوارهای خیلی نازک ممکن است مدل را شکننده کنند، به‌ویژه مدل‌های بزرگ، زیرا هیچ ساختار داخلی در پرینت توخالی وجود نخواهد داشت. مقدار ۱ تا ۲ میلی‌متر برای ضخامت دیواره توصیه می‌شود.

3. برای پیش‌نمایش تنظیمات توخالی، روی گزینه Update Hollow کلیک کنید.

4. گزینه‌های Solid Accuracy و Mesh Density دقت و جزئیات سطوح داخلی را مشخص می‌کنند. می‌توانید مقادیر پیش‌فرض را حفظ کنید.

5. برای افزودن حفره‌های خروجی، روی گزینه Generate Holes کلیک کنید و اندازه آن‌ها را با تنظیم مقدار Holes Radius مشخص کنید. این حفره‌های خروجی هنگام چاپ سه‌بعدی با رزین مفید هستند، زیرا رزین اضافی از این نقاط خارج می‌شود.

6. می‌توانید حفره‌ها را به‌صورت دستی جای‌گذاری کنید. برای این کار، کره‌های قرمز رنگ روی مدل را کلیک کرده و بکشید تا در موقعیت دلخواه قرار بگیرند.

پس از رضایت از تنظیمات، روی Accept کلیک کنید تا فرآیند توخالی‌سازی نهایی شود.

خدمات پرینت سه بعدی با رزین

توپر کردن مدل

توپر کردن یک مدل سه‌بعدی برای اطمینان از حفظ یکپارچگی و دقت آن ضروری است، زیرا هندسه کامل شیء را ثبت می‌کند. این فرآیند همچنین نقاط ضعف داخلی و حفره‌هایی را که ممکن است استحکام طراحی را کاهش دهند، از بین می‌برد. برای توپر کردن مدل در Meshmixer:

1. به Edit بروید، سپس Make Solid را انتخاب کنید.

2. در پنجره‌ای که باز می‌شود، نوع توپر شدن را انتخاب کنید. چهار گزینه موجود است: Blocky، Fast، Accurate، و Sharp Edge Preserve.

3. گزینه Blocky مدلی توپر با ظاهر مکعبی و رزولوشن پایین ایجاد می‌کند. این گزینه سریع است اما دقت کمتری دارد و برای طراحی‌هایی که به جزئیات زیادی نیاز ندارند مناسب است.

گزینه Fast زمانی مفید است که به سرعت به مدل نیاز داشته باشید، و اگرچه مدلی توپر ایجاد می‌کند، ممکن است از نظر آب‌بندی به اندازه گزینه Accurate مقاوم نباشد. گزینه Accurate به عنوان بهترین گزینه توصیه می‌شود زیرا طراحی با کیفیت بالا و کاملاً آب‌بندی تولید می‌کند. اگرچه پردازش آن زمان زیادی می‌برد، اما مدلی با رزولوشن و کیفیت بهتری به دست می‌دهید، همانطور که در زیر نشان داده شده است.

گزینه Sharp Edge Preserve لبه‌های تیز و جزئیات مدل را هنگام توپر کردن حفظ می‌کند. این گزینه هنگام کار بر روی مدل‌های معماری یا قطعات مکانیکی بسیار مفید است.

4. می‌توانید تنظیمات دیگر مانند Solid Accuracy و Mesh Density را تنظیم کرده و سپس روی Update کلیک کنید. پس از اطمینان از تنظیمات، روی Finalize کلیک کنید.

بررسی مدل و اصلاح مش‌ها

نرم‌افزار Meshmixer دارای ابزاری به نام Inspector است که به شناسایی و رفع مشکلات موجود در مدل‌های سه‌بعدی کمک می‌کند. این ابزار طراحی را تجزیه‌وتحلیل کرده و مشکلات احتمالی که ممکن است مانع از چاپ موفق مدل سه‌بعدی شوند را شناسایی می‌کند. این مشکلات شامل شکاف‌ها و حفره‌ها، ایرادات هندسی، یا دیواره‌های نازک می‌شوند. Inspector این مشکلات را با پین‌ها یا کره‌های رنگی برجسته می‌کند.

برای تجزیه‌وتحلیل و اصلاح مدل‌های سه‌بعدی در Meshmixer، مراحل زیر را دنبال کنید:

به تب Analysis که در نوار ابزار سمت چپ قرار دارد بروید، سپس Inspector را انتخاب کنید. یک پنجره جدید در بخش بالا-چپ رابط کاربری باز خواهد شد.

پس از بررسی طراحی، مشکلات مدل مشخص خواهند شد. در مثال زیر، ناحیه‌ای که دارای مشکل است با رنگ ماژنتا برجسته شده است.

3. شما می‌توانید حالت پر کردن حفره را از پنجره بالا و چپ از بین سه گزینه موجود انتخاب کنید: Minimal Fill، Flat Fill، و Smooth Fill.

همانطور که از نام آن‌ها پیداست، Minimal Fill حفره‌ها را با کمترین مقدار هندسه پر می‌کند. این سریع‌ترین روش است، اما ممکن است به‌خوبی با هندسه اطراف ترکیب نشود. Flat Fill یک پر کردن صاف ایجاد می‌کند که با محیط اطراف تطابق دارد، و Smooth Fill یک پر کردن نرم و ترکیب‌شده ایجاد می‌کند که با مش اطراف تطابق دارد. این گزینه بیشتر توصیه می‌شود.

4. برای رفع خطا، می‌توانید یا روی نشانگر کره رنگی کلیک کنید، یا روی Auto Repair All کلیک کنید تا تمام مشکلات به‌طور خودکار تعمیر شوند.

5. به ابزار Inspector بازگشته، دوباره خطاها را بررسی کرده و این فرآیند را تکرار کنید. اگر مشکلی وجود نداشت، روی Done کلیک کنید.

کار با ساپورت‌ها در Meshmixer

1. مدل سه‌بعدی خود را به‌درستی در فضای کاری قرار دهید. برای این کار، به View بروید و سپس Show Printer Bed را انتخاب کنید.

2. بررسی کنید که آیا طراحی شما به ساپورت نیاز دارد یا خیر. برای این کار، به Analysis بروید و سپس Overhangs را انتخاب کنید.

این ابزار مناطق مدل که دارای اورهنگ هستند و به ساپورت نیاز دارند را با استفاده از رنگ‌های قرمز و آبی مشخص می‌کند.

3. روی Generate Support کلیک کنید تا ساختارهای ساپورت به‌صورت خودکار به مدل سه‌بعدی شما اضافه شوند.

4. شما می‌توانید ساپورت‌ها را بر اساس نیاز خود سفارشی‌سازی کنید. برای مثال، برای اضافه کردن ساپورت دستی، کلیک چپ را نگه دارید و از ناحیه اورهنگ یا یک ساپورت موجود به سمت صفحه ساخت بکشید و قبل از رها کردن، کلید Shift را روی کیبورد نگه دارید.

5. می‌توانید ساپورت‌ها را با نگه داشتن کلید CTRL یا CMD روی صفحه‌کلید و کلیک کردن روی آن‌ها حذف کنید.

مدلسازی سه‌بعدی در Meshmixer

نرم‌افزار Meshmixer دارای ابزارهای قدرتمند مدلسازی (Sculpting) است که می‌توانید از آن‌ها برای بهبود جزئیات مدل استفاده کنید. برای مدلسازی فایل‌های خود، مراحل زیر را دنبال کنید:

1. روی گزینه Sculpt کلیک کنید تا فضای کار مدلسازی باز شود.

2. از نوار ابزار مدلسازی، یک براش انتخاب کنید. چندین گزینه موجود است که هرکدام کاربرد خاصی دارند. برخی برای صاف کردن (Smoothing)، فشرده کردن (Pinching)، طراحی (Drawing)، جابه‌جایی (Moving) و موارد دیگر استفاده می‌شوند.

3. اندازه‌ی قلم‌مو را با جابه‌جا کردن نوار لغزنده‌ی Size در بخش Properties تنظیم کنید. قلم‌موی کوچک‌تر برای کارهای دقیق بهتر است، در حالی که قلم‌موی بزرگ‌تر برای ویرایش نواحی وسیع مناسب‌تر است. گزینه‌ی Strength شدت تأثیر قلم‌مو را کنترل می‌کند. همچنین، می‌توانید مقدار ماده‌ای که هنگام استفاده از قلم‌مو اضافه یا حذف می‌شود را با تنظیم گزینه‌ی Depth کنترل کنید. تنظیم Laziness نیز به صاف کردن حرکت قلم‌مو کمک می‌کند.

4. هنگامی که از تنظیمات راضی بودید، مدلسازی را شروع کنید. هنگام کار، روی طراحی خود بزرگنمایی و چرخش انجام دهید تا روی نواحی خاص تمرکز کنید. همچنین می‌توانید بین قلم‌موهای مختلف جابه‌جا شوید تا به طراحی مورد نظر خود برسید.

علاوه بر ابزارهای بالا، Meshmixer ابزارهای دیگری مانند Stamp دارد که به شما امکان می‌دهد الگوها یا اشکال را روی سطح مدل سه‌بعدی خود اضافه کنید. همچنین، گزینه‌ای برای چاپ سه‌بعدی وجود دارد که در آن چندین سرویس چاپ سه‌بعدی در دسترس هستند تا بتوانید فایل خود را ارسال کرده و چاپ کنید.