3D打印设计入门教程PDF电子书下载

第1章 3D打印能够做什么？ 1

1.1 应用3D打印，设计进入了新时代 2

1.2 借助3D打印，实现新创意的可行性 6

1.2.1 3D打印日常物品 6

1.2.2 重新改进普通物品 7

1.2.3 3D打印在校园 8

1.2.4 超越了雕塑、结构和形状的界限 9

1.2.5 3D打印对传统雕塑的补充 10

1.2.6 制作过去无法做出的物品 11

1.2.7 3D打印在建筑领域中的应用 12

1.2.8 3D打印珠宝和奢侈品 14

1.2.9 3D打印的时尚品和可穿戴设备 16

1.2.10 个人制造3D打印的玩具 16

1.2.11 3D打印无人机和机器人 17

1.3 迁移到3D打印 18

1.3.1 不断发展的材料技术 19

1.3.2 软件设计方面的进步 23

1.3.3 开源社区的促进作用 24

1.3.4 众筹推动新机型的发展 26

1.3.5 新的创客文化 27

1.4 新创企业伴随3D打印普及而成长 28

1.5 增材制造VS减材制造 31

1.6 设计和制造方式的转变：这是制造业复兴的开始吗？ 33

1.7 小结 35

第2章 探索3D打印的设计技术 36

2.1 你成了工厂 36

2.2 评审你的设计方案 37

2.3 为3D打印生成创意：从哪里开始？ 38

2.3.1 草图对完善创意的重要性 38

2.3.2 利用在线模型数据库来创建和修改对象 45

2.3.3 逆向工程是必不可少的 47

2.3.4 混搭制造和套件拼装 49

2.3.5 探索艺术和有机雕刻技术 56

2.3.6 使用3D扫描来修改已存在的物体 58

2.3.7 摄影测量 59

2.3.8 激光雷达扫描 59

2.3.9 记住：形状复杂度是任意的 64

2.4 使用免费的3D建模软件开始设计 67

2.5 本书所使用的3D软件概述 68

2.5.1 Autodesk Tinkercad 68

2.5.2 OpenSCAD 69

2.5.3 Microsoft 3D Builder 70

2.5.4 FreeCAD 71

2.5.5 Autodesk 123D Design 72

2.5.6 Pixologic Sculptris 73

2.5.7 Autodesk Meshmixer 74

2.5.8 Blender 75

2.6 3D打印所需的额外技能 76

2.7 小结 76

第3章 开始设计一个盒子 77

3.1 需要用到的工具 78

3.2 使用基本构建物体开始：立方体、球体和圆柱体 78

3.3 在Tinkercad中设计简单的盒子 79

3.3.1 Tinkercad入门 80

3.3.2 如何使用Tinkercad 83

3.4 在Tinkercad中创建盒子 83

3.4.1 拖放一个立方体到工作平面 83

3.4.2 缩放立方体到正确尺寸 85

3.4.3 复制立方体来创建挖空的盒子 85

3.4.4 在Tinkercad中复制对象 86

3.4.5 缩小并对齐立方体 86

3.4.6 通过复制较大的立方体创建盖子 88

3.4.7 缩小较大的立方体 89

3.4.8 利用颜色编码来帮助选择／识别模型中部件的解释 89

3.4.9 在盖子上创建一个凸台 91

3.4.10 使用Tinkercad的孔操作，执行布尔差分运算 92

3.4.11 为盖子添加一个把手 93

3.5 在OpenSCAD中设计简单的盒子 95

3.5.1 OpenSCAD入门 96

3.5.2 如何使用OpenSCAD 97

3.6 在OpenSCAD中构建盒子 97

3.7 小结 100

第4章 为3D打印盒子做好准备 101

4.1 3D打印制作流程 103

4.2 使用3D打印机的四条途径 103

4.3 确保3D模型准备就绪，可供3D打印 104

4.4 确保3D打印成功的最终设计因素 106

4.4.1 因素1：将使用什么类型的3D打印工艺？ 106

4.4.2 因素2：最终输出尺寸 108

4.4.3 因素3：部件在打印床上摆放的朝向 109

4.4.4 因素4：支撑结构 110

4.4.5 因素5：耗材类型 112

4.5 测试、探索和试验 113

4.6 使用软件工具来验证3D模型的可打印性能 114

4.7 在Meshmixer中为3D打印盒子做好准备 114

4.7.1 Meshmixer中视图导航 115

4.7.2 使用Meshmixer准备用于3D打印的Box.stl文件 116

4.7.3 使用Select（选择）工具，正确重定向盒子中的部件 118

4.7.4 使用Move（移动）工具，把盖子移动到构建平台的基面 120

4.7.5 输出到打印机 121

4.7.6 调整.stl文件的大小 122

4.7.7 修复模型 122

4.7.8 添加支撑结构 123

4.7.9 发送到打印机、输出或发送到服务机构 125

4.8 在Cura中为3D打印盒子做好准备 125

4.8.1 在Cura中打开Box.stl 127

4.8.2 在Cura中创建支撑 129

4.8.3 在Cura中更改尺寸和朝向 129

4.8.4 在Cura中生成G代码 131

4.9 在MatterControl中为3D打印盒子做好准备 131

4.9.1 载入Box.stl文件到MatterControl 132

4.9.2 在MatterControl中重设尺寸和安排模型 133

4.9.3 生成支撑 133

4.9.4 在MatterControl中生成G代码 133

4.9.5 从MatterControl中连接一台3D打印机直接打印 134

4.10 在Slic3r中为3D打印盒子做好准备 134

4.10.1 添加Box.stl文件到Slic3r 135

4.10.2 使用Slic3r在打印床上缩放和排列文件 135

4.10.3 创建支撑材料 136

4.10.4 在Slic3r中生成G代码 136

4.11 使用Netfabb修正网格错误 136

4.11.1 载入盒子文件到Netfabb中 137

4.11.2 使用Neffabb修正网格错误 137

4.11.3 为你的3D打印机配置Netfabb 138

4.12 小结 139

第5章 简单形状的创新应用 140

5.1 从基本形状开始 141

5.1.1 字母、数字、符号和附加形状 141

5.1.2 附加形状 153

5.1.3 孔类形状 154

5.2 形状生成器 154

5.2.1 文本生成器 155

5.2.2 Voronoi形状生成器 156

5.2.3 图像浮雕生成器 158

5.2.4 拉伸生成器 159

5.2.5 环形生成器 160

5.3 创建自己的形状生成器 161

5.3.1 收藏夹 162

5.3.2 Tinkerplay 162

5.4 导入自己的形状 162

5.5 记住：简单的形状是你的朋友 163

5.6 应用Tinkercad庞大形状库的灵感 164

5.7 更多的想法 171

5.8 小结 173

第6章 3D打印的设计策略 174

6.1 成功3D打印的设计准则 175

6.1.1 部件的层高 176

6.1.2 打印朝向 177

6.1.3 悬空和倾斜的几何体（45°法则） 179

6.1.4 重复的悬空 180

6.1.5 部件的壁厚 182

6.1.6 相连的部件 183

6.1.7 精细的细节 184

6.1.8 导斜角 184

6.1.9 凹槽和通孔 187

6.1.10 重力作用下的桥形和弧形 188

6.1.11 尖顶 188

6.1.12 为得到最佳结果，把物体分割为多个部件并创建装配体 189

6.1.13 平滑VS．硬边部件 193

6.1.14 空心部件 194

6.2 小结 195

第7章 实体建模技术基础 196

7.1 实体建模的优点 196

7.2 探索123D Design的实体建模技术 198

7.3 应用123D Design 199

7.3.1 视图导航 201

7.3.2 在123D Design中创建几何体 201

7.3.3 在123D Design中草绘轮廓 201

7.3.4 构建菜单：拉伸、放样、扫描和旋转 208

7.3.5 抽壳工具 211

7.4 应用123D Design设计的项目 212

7.4.1 创建一个桌面整理架 212

7.4.2 创建一个相框 221

7.4.3 创建一个漏斗 225

7.4.4 制作一个回形针书签 228

7.4.5 创建迷你支架 230

7.5 小结 235

第8章 有机建模技术 236

8.1 应用Sculptris学习有机建模技术 237

8.1.1 Sculptris：入门 238

8.1.2 在Sculptris中自由设计 238

8.1.3 细节的精度等级 239

8.1.4 Sculptris雕刻工具的分类介绍 243

8.2 在Meshmixer中组合部件 274

8.3 小结 288

第9章 定制化技术 290

9.1 添加一些变化 291

9.2 联合应用硬边和有机建模技术 296

9.3 小结 309

第10章 3D扫描技术 310

10.1 入门 310

10.2 如何使用123D Catch 311

10.3 小结 317

第11章 中级实体建模技术 318

11.1 在123D Design中设计铰接式机械物体 319

11.2 FreeCAD中的实体建模 325

11.2.1 FreeCAD：入门 325

11.2.2 如何使用FreeCAD 325

11.2.3 FreeCAD中的视图导航 327

11.3 小结 330

第12章 高级技术：应用Blender 331

12.1 使用Blender探索新思路 332

12.2 Blender入门 332

12.2.1 如何使用Blender 332

12.2.2 Blender的界面 333

12.2.3 Blender中的视图导航 334

12.2.4 使用Blender创建可3D打印的框架多面体 340

12.3 小结 352

第13章 与3D打印服务机构合作 353

13.1 3D打印服务机构是做什么的？ 353

13.1.1 独立服务机构 354

13.1.2 在线服务机构 355

13.2 当提交文件时需检查的清单 355

13.3 通用最佳实践 356

13.3.1 了解你的服务机构 356

13.3.2 文件格式 356

13.3.3 优化文件大小 356

13.3.4 使网格模型水密 357

13.4 小结 359