STL mesh with Rhino

Created Date: 2015-09-23/ updated date: 2015-10-05
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    Summary
    3Dプリント用にRhinocerosでSTLデータを扱う際の注意点と知識をまとめていく

    Materials

      Tools

        Blueprints

          Making

            • 開いたサーフェイスはただの”面”なのでプリントできない、

              書き出したいオブジェクトを選択し、"What "とコマンドを打つ。
              表示されるウィンドウで閉じたポリサーフェイスかどうかを確認。

              SelClosedPolysrf”と打てば閉じたポリサーフェイスが全て選択される。
            • プリントしたいオブジェクトを選択して、
              "Export"コマンドを打ち込む。

              ファイル形式は"STL"にして、任意の場所に保存。
            • 次にToleranceを入力するウィンドウが出てくるが、
              大体0.05mm程度にしておけば、3DPの精度以上のデータになるので問題なし。

              ここをより小さい値にすると、よりきめ細かいSTLデータが書き出される
              (その分データサイズも増える)
            • ファイルタイプが聞かれるので、Binaryを選んで書き出し完了。
          • スキャンしたり、ダウンロードしたSTLファイルにはそのままプリントできないものもある。どこに問題があるのかモデルを分析して見つける。
            まずは、STLファイルをRhinoで開く。
            • STLファイルはMeshオブジェクトとして読み込まれる。
              通常のRhinoコマンドが使えない場合もある。

              ただし、前述した"What"コマンドでオブジェクトの情報を読み取ることができる。
              ”Closed polygon mesh”の文字があれば3Dプリント可能な閉じたメッシュ
            • もしも、メッシュが閉じていなけばドコが開いているか見つけ出す必要がある。

              "DupBorder"コマンドを打ち込むとメッシュの開いたエッジがコピーされ選択される。
            • また、"ShowEdges"コマンドでも開いたメッシュのエッジを見つけることができる。

              ”ShowEdges”コマンドを打ち込み、Naked Edgesを選択することで開いた部分がハイライトされる。

              "DupBorder"コマンドのようにエッジがコピーされない。

          • 開いた箇所を特定したら。閉じる。
            • ”FillMeshHole”コマンドを入力し、見つけた穴をクリックすれば
              メッシュにあいた穴をふさぐ事ができる。
            • "SinglePatchFace"コマンドを使えば、1つずつ自分でメッシュを貼っていくこともできる。
          • STLデータに形状を書きだした後も形を編集することは可能。
            • メッシュ同士のブーリアン処理が行える
              • Union
              • Difference
              • Intersection
              • Split
            • メッシュのポリゴンを減らす

              (処理重)
            • メッシュをポリサーフェイスに変換すコマンド
              変換後、通常のオブジェクトと同じように形状を扱えるようになる。

              (処理重)
          • 笹田です。

            「パイプの中心をずらす」

            パイプの途中にカーブをつけて、どの程度まで
            耐えることが出来るのかを検証しました。
            中心を4mmずらしたあたりから多少のずれが
            出てきましたが、それぞれがクーリングタワーの
            役割をしてくれたこともあり、きれいに出力されました。


            パイプ
            直径:3mm
            高さ:15mm


            • 「角度のテスト(棒状)」
              直径3ミリのパイプを6本作り
              最初はまっすぐ、2本目からは18度ずつ傾けて
              どのくらいの角度まで耐えられるか検証しました。
              結果は72度の辺りから徐々に崩れ、90度では完全に形状が崩れてしまいました。


              • 「凹凸フィット」

                ベンチマークの見本にあった円柱(7mm)を利用し、
                どのくらいオフセットをかけたら通すことができるのかを
                検証するベンチマークを制作しました。

                穴の大きさは、左から
                8.0  7.7 7.5 7.3 7.1(mm)です。

                8.0mmの穴はスムーズに通すことができました。
                7.7mmの穴は強く押し込むと入りましたが、
                抜けなくなる可能性を含むキツさです。

                7.7mm以下の穴には通すことはできませんでした。


                凹凸フィットの結果としては、
                「+1mm からがスムーズに通すことができる」
                ということがわかりました。

                • 円の直径はどれも10mm、最大の高さは9mm。1ミリずつ上に動かしたものである。壁の厚みを0.5mmにしていたが、1.5mmになっていた。形自体はちゃんと出力できた。底面の直径は2mmくらいだが、支えられる。
                  ベンチマーク渡邊
                  • 「アーチ半径」
                    アーチ状の半径を変えたベンチマーク。
                    1~13ミリまで2ミリずつ半径を大きくしていった。
                    7ミリ当たりからだれ始める。
                    また、筒の半径は2ミリ
                    • 坂東さんの「角度」と川村さんの「アーチ」検証を
                      掛け合わせて小物を制作しました。

                      アーチと三角形、四角形をそれぞれをおりまげました。

                      長方形のサイズは4cm×1cmで、
                      3Dプリンターの出力時間は16分でした。
                      • 笹田です。

                        竜巻とアーチを組み合わせて小物を作りました。

                        フィラメントケースのねじの管理が大変そうだったので
                        そのスタンドとして制作しました。
                        ねじをまわすと、うまいことかみ合ってくれます。

                        ABS(白)ではうまく出来たのですが
                        PLA(青)でやるとオバケになりました。

                        高さ:20mm
                        直径:12mm

                        • ボールジョイント凹凸 ボールジョイントの凸側は直径が10mm、9.8mm、9.6mm、9.4mm、9.2mmを用意、 凹側は双璧で挟むタイプとし、めり込ませる深さを0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、 1mmを用意した。 すべての組み合わせで成功したが、保持力は皆無に等しい。 ベンチマークボールジョイント凸 ベンチマークボールジョイント凹
                          • 越水さんの「凹凸フィット」と川村さんの「アーチ」を利用しました。
                            スライドさせ噛み合わせる楽しさを表現しようとしました。
                            そのため円柱は直径7ミリ、穴は直径7.9ミリとし、簡単に抜けない、かつまわす事が出来る構造としました。
                            3Dプリンターの出力時間は約1時間30分です。
                            • 笹田です。

                              今回は、ペットボトル用のネームプレートを
                              作りました。多くの飲み物が集中する場面で
                              「どれが誰のか分からなくなる」という問題を
                              解決するためのアイテムです。

                              また、使わない時は付属パーツに取り付けて
                              キーホルダーとして持ち運ぶことが出来ます。
                              UP!の方が文字の仕上がりがキレイでした。

                              「水滴によって机がぬれる」という問題も、
                              同時に解決してくれる受け皿タイプもあります。



                              • USBのホルダーを製作。
                                USBの取り外し忘れ防止が目的。
                                USBに取り付けたままパソコンに接続し、もう一方を指や筆箱などのチャックにつける。
                                サイズが大きく出力に時間がかかりそうだったため、パーツごとにテスト。
                                まず、ホルダー部分。一作目、1mmの厚さでは薄すぎ穴が開いてしまった。二作目は厚みを2mmに変え成功。
                                次にチェーン部分。正方形でもうまくできたが、使用するフィラメントの量を削れると思い長方形で製作。
                                最後に双方を合わせて出力。
                                • 笹田です。

                                  同時進行で制作していた小物があるので紹介します。

                                  「BICリング」です。

                                  アイデアとは日常に潜んでいる もの。デザイナー
                                  には、いつなんどきでもアイデアを2Dにおとす
                                  環境が必要になります。スケッチを描くにあたり
                                  よく使われるボールペン。通称BIC。これを常に
                                  携帯する為のアイテムです。

                                  このアイテムを使用することで、アイデアがでた
                                  数秒後にはペンを握ることができます。
                                  「ペンを体の一部に」
                                  を可能にした製品となっております。


                                  というネタです。

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