激光切割三维解剖木雕使用切片机Fusion360:8个步骤(附图)

激光切割三维解剖木雕使用切片机Fusion360:8个步骤(附图)

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Anonim

你有没有想过像哈利波特和火焰杯中的龙蛋一样在你的怀抱中拥抱一颗巨大的人类心脏?那么现在你可以!我将向您展示如何使用Autodesk中名为Slicer for Fusion 360的免费程序将3D.stl文件转换为可激光切割的PDF文件,从选择STL到打磨成品!

这种技术适用于其他3D物体,但我建议您在完成目的时选择没有大量凹陷的模型,因为它们难以有效地打磨。

这是我在2015年秋季首次使用激光切割机waaaaay的创意项目之一,但我现在正在编写它。使用这种技术进行雕塑的可能性令人难以置信!我希望有一天能够制作真人大小的操作游戏。幸运的是,从那时起,技术和我的技术都得到了改进!由于我已经学到了很多东西,这个Instructable现在比我几年前实际上做的更多。

软件:

Fusion 360切片机。我强烈推荐Fusion 360进行3D建模,我将提供使用切片机的说明,即使这不是我制作这个特定型号的方法。这是使用123D Make制作的,Autodesk不再提供。

用于2D设计布局的Inkscape

CorelDraw(如果使用Epilog激光)

供应:

1/8“波罗的海桦木胶合板(我使用3个36x24”板材,剩下一些空间,但由于我没有使用更小的激光器,所示设置为50瓦特24x18“Epilog Helix”)

木胶

一次性画笔

用于Dremel或其他旋转工具的磨削和打磨心轴和砂磨缸

(可选)木材着色剂,精加工油和/或聚氨酯面漆*

工具:

Bastard文件

Rattail文件

文件清理

中粗(120-220)和细(400-600)砂纸

用于砂纸的木块/垫片/油漆搅拌器(可选,有帮助)

旋转工具和粗砂纸桶/心轴

手动电动砂光机

防尘口罩

真空

护目镜/安全眼镜

*在使用任何这些东西之前,这颗心没有经过任何染色,油污或抛光处理,在你的木材上的边缘纹(木材的边缘,所有层的单板都可见)上进行测试。边缘纹理吸收这些产品的方式与一块木材的面纹非常不同,任何类型的处理都可以强调层与木块之间的自然色差。如果您计划将物体放在显示器上以便处理并暴露于温度差异,我建议使用桐油或摩擦聚氨酯等油来处理,以防止吸收水分(层的膨胀和收缩)将逐渐使它们与手上的污垢和油分开(加上咖啡渍等不断存在的威胁)。我不建议使用喷涂饰面,因为这些饰面往往会聚集在缝隙中并赋予其光泽,塑性外观。

供应:

第1步:第一:找到你的文件!

我检查了Thingiverse的心脏解剖三维模型,并由用户DrewTM发现了这个模型,他说:“人体心脏的解剖模型,从BodyParts3D的数据库中取得的obj文件精心组装。他们声称我必须这样说:“BodyParts3D,生命科学数据中心根据CC Attribution-Share Alike 2.1 Japan”授权。此文件在Creative License Attribution-Share Alike许可下可用。这意味着当我分享从此对象派生的文件时,如果您选择创建此项目,则应将其归因于我自己和DrewTM。

我选择这个模型是因为我想要一个在解剖学上准确的,基于生物学而不是风格化的模型,这是当时最好的文件。我快速浏览了Thingiverse,我仍然认为它是最好的用于这些目的,特别是因为它没有太多/太大的静脉在表面上(这也很难打磨)

要下载文件,请单击“Thing Files”选项卡,然后单击文件标题(单击将自动开始下载)。您不需要Thingiverse帐户来下载文件,但我建议您创建一个帐户,以便您可以保存文件,自己制作有用的列表,提供有价值的反馈以回馈社区,并说您制作了一个并添加到原始文件作者的统计数据!

第2步:计划你的切片!

在切片文件之前,您需要知道:

1.您想要物体的最终尺寸是多少?对象越大,“完成对象”的“分辨率”就越好。如果它太小,您将失去表面细节和光滑的轮廓。对于复杂的物体,我不建议最大轴上的直径小于8“。最大的最大横截面应不大于可以放在一张材料上的直径,这本身取决于您的床的尺寸。激光。这里的第二个因素是:

2.材料的厚度是多少?使用较厚的木材意味着更少的层数和更少的工作,但在最终模型中将捕获更少的细节。有些激光器不能切割厚度超过1/8“的木材,而有些木材可能太密集。您也可以切割MDF或3密耳纸板作为1/8”木材的替代品,但他们会没有完成木材的方式-mdf可以平滑,但我不喜欢它的外观或质地。纸板不能有效地打磨/归档,但是可以用刀子费力地勾勒轮廓,和/或在顶部添加一层纸质条带以制作硬壳,然后可以对其进行打磨和涂漆。这些方法都不可能捕获更精细的表面细节,例如心脏模型表面的静脉。

3.激光可以处理的纸张尺寸是多少?我在一张床尺寸为36x24“的Epilog Legend上剪切了这个文件,但你的纸张大小将决定你的布局选择。这也是#1中的一个因素,正如我解释的那样。

第3步:切片!

因此,理论上你可以在Fusion360中使用Slicer作为一个应用程序,你自动发送文件,但这对我不起作用(见错误截图,我看了网上,显然其他人有这个问题,所有他们可以推荐的是反复尝试直到它工作?)。你也可以打开Slicer作为一个独立的应用程序,这就是我在这里所做的。 Autodesk在这里有一个方便的小快速入门指南。如果您曾经使用过123D Make,那么界面几乎没有区别。

注意:所有说明和屏幕截图均来自MacOS版本的软件;我不知道它是否跨平台不同。

1.打开切片器,导入模型。

2.更改窗口底部栏上的材料设置以匹配您的材料规格,然后单击左侧的材料设置 - 当您选择底部的“自定义”时,它会将您的设置保存为自定义设置。

3.将模型大小更改为您希望完成的对象的大小。请记住,这是PRE打磨,最终尺寸将直径小于0.5英寸。

4.选择您的施工技术 - 对于此项目,它是堆叠切片(这是设置材料FIRST变得重要的地方!)

5.选择左侧的“修改表单”,然后使用底部滑块使您的心脏凹陷。这是可选的,但允许您将较小的切片嵌套在较大的切片中并节省材料。

6.选择左侧的“切片方向”,然后使用蓝色箭头更改切片的方向以捕获最佳细节量。请注意,旋转轴是固定的,因此用鼠标围绕模型进行轨道运动(右键单击并使用3键鼠标拖动,我强烈推荐用于任何数字设计工作),直到您拥有最佳的飞机视图为止。转过来。您只能在2个垂直平面上旋转。您可能希望尝试几个不同的角度,并注意它如何改变生成的切片数量。我旋转了我的模型,直到静脉弹出最好的浮雕。

9.导出文档时,它将自动创建一个多页PDF,其尺寸基于您的材料设置。在查看模型占用的页数后,导入Inkscape更容易,返回并将纸张大小设置为所有纸张组合的大小(即,11 24 x 18“纸张变为1 48 x 108”纸张,低至48 x 80“表,因为更高效的包装和更大的纸张。这样做的好处是,因为无论如何你都要重新排列它们(如果你按照下面的步骤),你只需要导入将1个文档放入Inkscape而不是每个工作表中,并且不会冒重复形状的风险。另一个好处是,Slicer会自动将较小的形状排序到右侧,因此使用此方法可以更轻松地将形状与嵌套配对。

8.选择“组装步骤”以预览剪切文件和装配,然后选择“获取计划”,并在底栏上选择导出设置。确保您选择的单位与您为模型设置的尺寸一致(即如果您调整尺寸并且材料以英寸为单位,请确保以英寸为单位输出!)。我建议使用PDF文件类型,以便在下一步中轻松转移到Inkscape。

第4步:编辑布局

要安排最大限度地使用材料,您应该考虑将较小的切片嵌套在较大的切片内。我不建议翻转切片,即使它有助于它们更好地配合在一起,因为当你有一百片时它会变得相当混乱。我建议在纸张的两侧还有1/4英寸的边框,以确保不会意外地雕刻标尺,切断文件或烧焦纸张的边缘。

1.您的第一步应该始终是设置您的文档。我建议将您的单位更改为您正在使用的实际单位(在我的情况下为英寸),将文档大小更改为“打印”大小(对我而言为24x18“),创建一个1/8”间距的网格,并消除对象或网格的捕捉(因为你不应该想要你的线条重叠)。

2.现在您的文档已设置完毕,您可以导入文件。

3.要开始编辑过程,首先需要取消组合文件,这些文件最初都将作为单个对象运行。从屏幕顶部的“对象”下拉菜单中选择“取消组合”。您可能需要这样做几次。不要多次分组,每个切片的内部和外部线,数字标签等都会被取消!

4.删除页面大纲。

5.从页面的最右侧开始,使用最小的部分。将它们移动到较大切片的内部,根据需要旋转以进行理想定位。有些你可以一次窝3。

6.一旦您尽可能地压缩切片,请将所有切片移到文档区域之外。如果需要,通过使用ctrl + a选择all并在“fill and stroke”菜单下更改“笔划样式”,暂时更改笔划粗细。一次一个地排列具有最大切片密度的页面。安排页面后,在页面中选择全部,对其进行分组,然后将其移到一边。

7.在下一步之前,将文件另存为svg。删除除文档当前页面之外的所有页面,将行重量重置为.001(将读作Corel中的Hairline),导出为pdf称为“___ pg1”,撤消删除并重新导出到下一页,重复直到你导出了所有的床单。

提示:

虽然CorelDraw已用于两个我曾经用过激光器的制造商空间,但在这两种情况下,我在Corel上设计的时间都是有限的。对于我的个人设计工作,我使用Inkscape。当您从Inkscape转移到CorelDraw以首先将Inkscape文件(SVG格式)导出为PDF时,它会很有用。执行此操作时,请确保将所有文本导出为曲线,否则当它被CorelDraw中的已知字体替换时,它可能太大或太小而无法在您的作品上显示,否则可能会造成严重破坏。执行此操作后,文本将不再可编辑为文本,因为它现在被读取为普通形状,因此在导出之前检查拼写错误。我通常将SVG保留为“主”文档,以便在需要时编辑未来版本,并将我的PDF导出视为快照。

我总是建议设置一个文档,然后将文件导入其中。这样做的好处就在于打开文档,因为如果您的编辑出错,您可以随时删除它并重新导入原文,不会造成任何伤害。此外,如果您喜欢您的编辑,您可以将其保存为新版本,同时保留原始版本,如果您点击习惯保存,它将不会覆盖您的原始版本。

不要改变线条的颜色 - 我们将在下一步中使用这些颜色映射我们的剪裁。如果您无法使用激光进行颜色映射,或者无法尝试使用激光进行颜色映射,* AFTER *您已完成所有页面布局,您可以取消所有内容的组合,在单个页面中选择所有红色并对其进行分组,然后对其进行更改变黑。然后对该页面中的蓝线执行相同操作。导出时重复其他页面。这样,您可以一次轻松选择一组,使用激光切割不同的功率级别。

第5步:LAZER TIME

我将为您提供有关使用Epilog激光器的信息。显示的图片/屏幕截图来自使用带有24x18英寸床的Epilog Helix,与我原来用于切割心脏的大型机器略有不同(Helix是我目前在华盛顿州Auburn的Auburn Makerspace使用的激光器)。

首先,在CorelDraw中打开一个新文档(推荐用于使用Epilog激光切割的软件)。立即将文档大小设置为页面/切割床的尺寸,并确保您的单位与您设计的单位相匹配。

接下来,导入您的第一个PDF。确保它或多或少地以您的页面为中心。

颜色映射是一个非常有用的功能,允许您将不同的设置附加到不同的颜色。转到文件 - 打印 - 打印首选项 - 颜色映射以进行设置。在颜色映射菜单中,您必须单击顶部的复选框才能开始编辑。

我建议用于切割1/8“波罗的海桦木胶合板的值是30速/ 100功率(在翘曲板上降至25或20速度,或需要清洁或具有磨损管的激光),500选择这些蓝色的值,并确保选择了空气辅助和矢量。要应用此设置,请单击设置右侧的箭头。单击箭头后,您应该看到更新的设置。窗口的右侧。对于红色设置,选择矢量和空气辅助,但速度为100和80的功率,500频率。这意味着红线将被雕刻,所以你的棋子有助于标记,但那些标记可以稍后打磨。单击箭头以应用设置。

返回主打印设置菜单,确保文档大小与您在Corel中设置的页面大小相同。确保打开空气辅助和自动对焦。 DPI应该是600。

这种方法的好处在于将红线厚度更改为稍大一些,并且光栅雕刻这些标记,这样可以节省大量时间;不利的一面是,如果你害怕削减太深,那么光栅更安全。如果您选择光栅雕刻红色标记的路线,则可以继续选择红色组并将线条粗细更改为.5 pt,并将颜色更改为黑色。将蓝线更改为黑色,并确保它们是发丝厚度。我建议用于雕刻红色组的光栅设置是相同的,100/80。

要在完成后保存设置,请单击“应用”,或者如果您已准备好剪切,则单击“打印”。

完成第一张工作表后,删除您的页面并导入下一页。将它居中并仔细检查线条厚度,您应该准备好在不重做设置的情况下进行操作。重复所有工作表。

提示:

1.激光床顶部和侧面的标尺可以用作夹子,但是,如果你的切口没有一直烧到第一次(这是你的矢量切割整张纸时很常见的从树脂口袋,补丁,翘曲等木材中的小变化,如果你移动你的板材TINIEST位,你永远不会再次重新注册。这一点,我答应你。因此,当你一次矢量切割整张纸时,我建议你买一张漂亮的平板,然后把它放在左上角,这样你就不会有问题了。

2.如果你所有的都是翘板(即使是1/8“的提升也很容易使激光误聚焦到不能切断),我建议一次切割一半的纸张,称重另一边有重物不会阻碍x轴滑架(切割时只需要在木头上方几英寸处)。钢板经过仔细清洁,因此不会留下油腻或肮脏的残留物,效果很好,但我也使用锤子,铁皮剪和其他厚重的平板工具。要一次切半张,我通常只保存文件,删除左侧或右侧,剪切它,然后按ctrl + z(撤消),删除另一半,并切断下半场。这样做时请不要保存。

3.速度与功率的比率比Epilog的精确设置更重要;考虑到这一点,设置比率,以便它总是尽可能快地切割。这将减少激光器,空气压缩机和排气装置的使用时间,并且取决于您为激光时间付费的方式可以节省一些大笔资金,至少是时间。

4. CorelDraw中的Epilog打印窗口可能有点迷惑;我喜欢将它看作一个钟面,我总是从“6”开始,用页面大小,然后按顺时针方向工作。

5.随时尝试从切片中分类废料。请记住,你将有大约100片,所以废料可以真正得到它。

我提供了一个方便的清单,用于打印并保存我为我的制造商空间制作的Epilog激光器,包括1/8“波罗的海桦木胶合板的标准推荐设置,这就是这颗心被切割下来的!

第6步:组装!

第1步是从你的废料中分类你的实际碎片,如果你在切割纸张时没有进行分类。因为我在较大的碎片内嵌了较小的碎片,所以它并不是非常明显!这是编号切片的主要好处。当然,另一个好处是告诉你它在一起的顺序是什么!

第2步是设置您的工作区域。由于您将使用木材胶,因此最好放下一些保护性覆盖物。我喜欢纸板,因为我可以将胶水直接喷在一个小水坑里,它不会像纸一样翘曲和破裂。我用刷子涂胶,因为我一次只需要一层薄薄的,而木胶瓶的精确度并不为人所知。

第3步是排列你的作品。这颗心有太多碎片不断地在下一层筛选。最好提前组装你的模型,理想情况下是两半(为了稳定性,所以堆不会分散并散落到各处)。我建议在一个会话中整理你的碎片并将它们粘在一起以防止错误。我花了大约3个小时精心组装它。

第四步是获得胶水。只有你的上帝才能帮助你。我建议小吃。

*注意*如果你愿意,你可以组装两半而不是将两半粘在一起制成一个盒子!可能很酷,我不知道。

第7步:真的很好(如果你想)

要清楚的是,如果你的印刷品足够大,它应该看起来已经很好并具有不错的分辨率。烧焦的木材边缘与桦木形成鲜明对比,真正让每一层都浮雕。在我教授的研讨会和促销活动中,我一直把我的半完成作为一个例子,以更清楚地展示技术,但最终我自己的好奇心看看它看起来如何完成超过了我的懒惰:)

我的主要技术如下:

- 使用旋转工具在一端开始,并以约3“方形的部分移动。

- 由于静脉会有一半的机会消失,我先用旋转机“勾勒”它们。如果你看不到它们,试试边缘感觉。我打磨了静脉两侧的“踩踏”层,使它们在表面上更显着地上升。

- 接下来我针对静脉之间更广泛弯曲的区域。

- 然后,在非脉状区域移除大量材料后,更容易获得锐角周围的详细轮廓,并更详细地定义静脉。

- 当移动到下一个补丁时,保持静脉不受影响,以及任何其他难以到达的区域。这个阶段用于去除大量材料,而不是完美。

- 使用电动手动打磨机来平整心脏的平面,那里有很多踩踏。我还用它来平滑更大的区域,特别是那些靠近每一端的区域,在这些区域之间曲线的变化更为显着。

- 从大部分材料中取出大部分材料后,再用手砂纸,尾巴锉刀,dremel上的打磨钻,然后再进入缝隙中。

这并不复杂,只是令人难以置信的乏味。如果你不喜欢细致,注重细节,永无止境的工作,这不适合你。如果你像我一样,实际上喜欢手工制作自己的链条并经常将你的锤子打磨成镜面,那么这可能是一种有趣的方式来度过一些阳光明媚的下午:)

提示:

请注意,吸入木屑是非常危险的,而且你会做很多的事情!理想情况下,在通风良好的环境中进行,最好是在户外或露天。无论如何,戴上防尘面具。如果你在室内打磨,请计划好时间进行清理。理想情况下,使用真空或湿布清洁,而不是压缩空气或扫帚,它们都会将灰尘扔到空气中,在那里您可以更多地呼吸。

这需要非常长的时间。喜欢,12个小时。我在dremel工具上用大约六打脂肪砂磨圆筒做了所有这些。我手边拿着一把画笔去除那些喜欢紧贴裂缝的灰尘,让我看不到需要更多打磨的地方。

在较大的弯曲区域,一个大而粗糙的扁平杂物文件非常有助于推广平滑曲面;它会很快被木屑堵塞,所以如果你这样做的话,请确保手头有文件清洁剂。我不建议使用木锉,因为它会咬得更深,并且倾向于切出切割木材的角落。

小的打磨桶往往会留下他们自己的纹理,这是不可取的,因此使用文件或砂纸板是有帮助的。使用手中的柔性薄片进入凹陷区域,或将砂纸粘贴/包裹在油漆搅拌器或窄垫片周围,以提供类似于文件的坚固平坦表面。

第8步:YAY!

现在向朋友,亲人和陌生人展示,让他们知道……

……他们触动了你的心<3