Rundungen aus 3D-Drucker

[MarkF]

Hallole,
ich bin ziemlich neu in CAD, daher bitte Nachsicht.
Ich wollte ein verlorengeganges aber schon lange nicht mehr erhältliches Zubehörteil für eine Gerät nicht umständlich aus Alu drehen sondern "modern" mit einem 3D-Drucker fertigen lassen. Nach einigen Anläufen habe ich auch ein m.E. recht gut gelunges Modell mit Sketchup modellieren können. Auch der Export nach .stl ging letztlich aber als ich die fertig gedruckten Modelle zurückerhalten haben waren sämtlich Rundungen ind Längsrichtung  (das Teil ist ein Zylinder mit umlaufen Nuten und einem sich trichterartig aufweitendem Ende und einer Längsbohrung) nicht rund sondern facettiert. Das ist natürlich enttäuschend, das Teil muß ich extrem umständlich nachbearbeiten, dann auch noch lackieren ... das wollte ich mir eigentlich ersparen. Auf dem Bildschirm sahen die Rundungen rund aus, nicht facettiert.
Jetzt habe ich gelesen, daß es verschiedene Möglichkeiten gibt, die Facetten/Kanten zu "runden". Abgesehen davon, daß ich das noch nicht so recht verstanden habe und was ich für dieses konkret Ziel am besten mache:
Wirkt sich das denn auch auf die .stl-Datei und damit den Druck aus? Allein eine "kosmetische" Verbesserung auf dem Bildschirm hilft mir nichts, zumal die Facetten auf dem Bildschirm auch gar nicht erscheinen. Ich suche einen Weg für einen optimalen 3D-Druck der Rundungen, ohne Facettierung.
mfg, M.

[cotty]

Ohne Bild oder Modell ist dies schwer zu beurteilen, wenn ich raten sollte, würde ich sagen, dass die Kreise mit zu wenig Segmenten erstellt wurden und so die Segmentierung im späteren Druck zu sehen sind?

Welches Druckverfahren/Material wurde denn verwendet?

[MarkF]

Ohne Bild oder Modell ist dies schwer zu beurteilen, 

Wie gesagt, ein Zylinder mit Längsbohrung. Nuten und am Ende tricherförmig aufgeweitet/vergrößert.

wenn ich raten sollte, würde ich sagen, dass die Kreise mit zu wenig Segmenten erstellt wurden und so die Segmentierung im späteren Druck zu sehen sind?

Raten sollst Du nicht, ich ging davon aus, daß es ein grundsätzliches Problem (sei es am Programm, sei es am Benutzer) ist - und das ist ja schon mal was. 
Da ich auf dem Bildschirm das Modell "rund", ohne Segmente, gesehen habe, ging ich natürlich auch davon aus, daß es rund sei und mir hat sich die Frage, aus wievielen Segmenten sich die Rundungen zusammensetzen oder daß ich da etwas einzustellen hätte, daher auch nicht gestellt. Wie gesagt, ich bin Anfänger.
Kannst Du mir erklären, wie ich die Darstellen so einstellen kann, daß ich die Segmente sehe, so wie es aus dem Drucker kam? Und wie ich die Zahl der Segmente einstellen, also vergrößern kann? Sofern das überhaupt bis zu "rund" geht, denn wenn bei einem Durchmesser von z.B. 2,5cm keinerlei Kanten von Segmenten mehr sichtbar sind braucht man doch sicherlich einige hundert Segmente.

Welches Druckverfahren/Material wurde denn verwendet?

Das kann ich Dir nicht sagen.  Ein neuer Stratasys-Drucker (kein kommerzieller Anbieter, in der 4ma eines Bekannten), schwarzes Material, an den Außenseiten glatt und glänzend, wie "angeschmolzen", aber durchaus stabil. Im Vergleich mit mir bekannten Materialien würde ich sagen in Richtung ABS, aber sprödern. Feine Auflösung, homogenes Material.

[POSH]

Da ich auf dem Bildschirm das Modell "rund", ohne Segmente, gesehen habe, ging ich natürlich auch davon aus, daß es rund sei und mir hat sich die Frage, aus wievielen Segmenten sich die Rundungen zusammensetzen oder daß ich da etwas einzustellen hätte, daher auch nicht gestellt.

SketchUp ist kein kurvenbasierter NURBS-Modellierer sondern ein facettenbasierter Polygonnetz-Modellierer, d.h. alles in SU ist aus Kanten und Facetten aufgebaut. Ein z.B. Kreis wird zwar intern als Kreis verwaltet aber als Polygon bzw. Vieleck für den Bildschirm, Druck und Export (formatabhängig) ausgegeben.

Kannst Du mir erklären, wie ich die Darstellen so einstellen kann, daß ich die Segmente sehe, so wie es aus dem Drucker kam? Und wie ich die Zahl der Segmente einstellen, also vergrößern kann? Sofern das überhaupt bis zu "rund" geht, denn wenn bei einem Durchmesser von z.B. 2,5cm keinerlei Kanten von Segmenten mehr sichtbar sind braucht man doch sicherlich einige hundert Segmente.

"Ansicht > Ausgeblendete Geometrie" zeigt die komplette Geometrie.

Bei der Erstellung eines Kreises kann die Anzahl der Segmente (Standard: 24) angegeben werden ("Ansicht > Symbolleisten... > Maßangaben") bzw. nach der Erstellung in der Ablage "Elementinformationen" (rechte Seite) eingesehen und geändert werden. Wurde bereits basierend auf dem Kreis weiter modelliert z.B. basierend auf dem Kreis ein Zylinder extrudiert, lässt sich die Anzahl der Kreis-Segmente sowohl vom Kreis als auch Zylinder nicht (mehr) ändern.

Die Anzahl der Segmente sollte in Relation zu den Abmessungen der Geometrie und der Auflösung des Druckers stehen, bei einem Durchmesser von 25 mm ~ 78,5 mm Umfang dürfte eine Segmentierung in min. 96 oder 192 Segmente opportun sein. Wobei die Slicing-Software des 3D-Druckers da u.U. auch noch eine Optimierung bez. der Auflösung der Flächen durchführt.

Norbert

[cotty]

Wie gesagt, ein Zylinder mit Längsbohrung. Nuten und am Ende tricherförmig aufgeweitet/vergrößert.

Da die Problemanalyse bisher nur geraten ist, hilft dies nicht wirklich weiter.

...braucht man doch sicherlich einige hundert Segmente.

Das hängt sehr stark vom Material ab.

Mit den Angaben von Norbert solltest du schon weiter kommen. Ansonsten ein Modell oder Bild hochladen.

[MarkF]

SketchUp ist kein kurvenbasierter NURBS-Modellierer sondern ein facettenbasierter Polygonnetz-Modellierer, d.h. alles in SU ist aus Kanten und Facetten aufgebaut. Ein z.B. Kreis wird zwar intern als Kreis verwaltet aber als Polygon bzw. Vieleck für den Bildschirm, Druck und Export (formatabhängig) ausgegeben.

Tja, man sollte halt die Finger von Dingen lassen, von denen man nichts versteht. Allerdings hätte ich mir gewünscht, daß die Software schon vor den ersten Schritten darauf hinweisen würde.

"Ansicht > Ausgeblendete Geometrie" zeigt die komplette Geometrie.

Danke. Wenn man außerdem das mit den Segmenten weiß wird die Ansicht verständlich. Denn wenn man nicht allzu tief hineinzommt denkt man als Laie, daß die etwas stufig erscheinende Darstellung der Bildschirmdarstellung geschuldet ist.
Für euch ist das natürlich lachhaft, aber versetzt euch mal in die Lage eines Laien, der nur gesagt bekommt, daß man mit Sketchup vergleichsweise einfach Modelle für den 3D-Druck herstellen könne. Wie sollte der auf den Gedanken kommen, daß überhaupt und vor allem in der Grundeinstelllung angebliche runde Körper tatsächlich mit 24 Kanten erzeugt werden? Ohne irgendeinen Hinweis im Hilfetext darauf oder daß er auf die Zahl der Segmente achten solle.

Bei der Erstellung eines Kreises kann die Anzahl der Segmente (Standard: 24) angegeben werden ("Ansicht > Symbolleisten... > Maßangaben") bzw. nach der Erstellung in der Ablage "Elementinformationen" (rechte Seite) eingesehen und geändert werden.

Danke. Gefunden. Änderung geht auch und ist, wenn man das erst mal weiß, beim Reinzoomen  deutlich zu sehen.

Wurde bereits basierend auf dem Kreis weiter modelliert z.B. basierend auf dem Kreis ein Zylinder extrudiert, lässt sich die Anzahl der Kreis-Segmente sowohl vom Kreis als auch Zylinder nicht (mehr) ändern.

:-( Oh nein! Jetzt muß ich die Teile noch einmal machen! Dabei weiß ich bei vielen Dingen wirklich nicht mehr, wie ich sie hinbekommen habe. Halt versucht, geklickt, ausprobiert, bis es ging.
Ja ich weiß, Übung macht den Meister, Dokus lesen, fragen, wenn man nicht weiß ... dennoch.
Gibt es keine Möglichkeit, die stl-Datei zu editieren, zu ändern?

Die Anzahl der Segmente sollte in Relation zu den Abmessungen der Geometrie und der Auflösung des Druckers stehen, bei einem Durchmesser von 25 mm ~ 78,5 mm Umfang dürfte eine Segmentierung in min. 96 oder 192 Segmente opportun sein.

Mhm. Das wäre eine Segmentbreite von 0,8mm bzw. 0,4mm. Rund ist etwas anderes. Um auf wenigstens bzw. höchstens 1/10 Segmentbreite zu kommen müßten das schon 768 Segmente sein. Und bei der hohen Auflösung des Druckers wird dies möglicherweise immer noch erkennbare Stufen geben, erst recht deswegen, weil der Drucker ja die Oberfläche so behandelt, daß sie glänzt, wie angeschmolzen, und so wohl auch härter ist. Also besser 1536 Segmente. Das macht mein PC aber schon nicht mehr mit, das dauert dann alles viel zu lange.

Außerdem tritt folgendes Phänomen auf: 
Zur Erläuterung dessen, was ich gemacht habe: Die umlaufenden Nuten habe ich so hergestellt, daß ich den oberen Rand des Zylinders markiert und kopiert und dann den Zylinder durch Verschieben des oberen Rands verlängert habe. Dann habe ich mit "an dieser Stelle einfügen" den kopierten Rand an der vorherigen Stelle eingefügt und diese umlaufende Markierung nach unten verschoben. Dann wieder "an dieser Stelle einfügen" etc. und das Ganze je Nut viermal. Dann die Ringe in 4er-Gruppen gruppiert, den Abstand der jeweils inneren zwei Ringe zueinander auf die erforderliche Nutbreite und dann einfach den Durchmesser der Ringe auf den Nutdurchmesser gesetzt. Nun die beiden oberen und unteren Ringe in mehreren Schritten mit wiederholtem Reinzoomen sehr dicht, 0,5/10 oder so, an die Nut rangeschoben. Ist vielleicht durchs Knie ins Auge, Gemurkse, aber einen anderen Weg habe ich nicht gefunden. Dann die Nut an die gewünschte Stelle verschoben.
Wenn ich jetzt den Zylinderrand mit "an dieser Stelle einfügen" einkopiere, dann geht dies bis 192 Segmente gut. Mit 384 Segmenten wird aber nach dem Einkopieren der untere oder obere Bereich des Zylinders schwarz dargestellt und nicht mehr, wie bis dahin, die "normale" Oberfläche mit den Schattierungen. Zoome ich rein sehe ich, daß im schwarzen Bereich die 384 Segmentkanten gezeichnet werden. Dabei ist "ausgeblendendete Geometrie" nicht aktiviert.
Woran liegt das?

Wobei die Slicing-Software des 3D-Druckers da u.U. auch noch eine Optimierung bez. der Auflösung der Flächen durchführt.

Auf die Einstellungen des Druckers habe ich leider überhaupt keinen Einfluß.

Welche andere freie Software gibt es, die Rundung wirklich als Rundungen erzeugt?

[cotty]

Woran liegt das?

Zu kleine Geometrie, in einem größeren Maßstab zeichnen und am Ende kleiner skalieren.

Ich habe deine Beschreibung zweimal gelesen, aber ohne Modell habe ich keine Lust mehr, darüber nachzudenken, wie es gemeint sein könnte.

Alle Drucker (auch ein professioneller) hat eine begrenzte Auflösung, und wenn du sogar von angeschmolzener Oberfläche sprichst, führt dies zu einer zusätzlichen Glättung. Ich habe schon viele Duzend Objekte mit verschiedensten Materialien gedruckt und so fein wie von dir befürchtet musste ich noch kein einziges Mal werden. Vielleicht solltest du ein Modell mit vertretbarer Detailgenauigkeit einfach einmal Probedrucken?!

[POSH]

Mit 384 Segmenten wird aber nach dem Einkopieren der untere oder obere Bereich des Zylinders schwarz dargestellt und nicht mehr, wie bis dahin, die "normale" Oberfläche mit den Schattierungen. ... Woran liegt das?

Bitte beachte dazu, dass bei kleiner Geometrie speziell gekrümmter Flächen die von SU zur Annäherung an die 'wahre' Fläche erstellten Facetten so klein werden können, dass SU diese nicht bzw. nicht mehr korrekt berechnen kann und Flächen somit fehlen können. Workaround: Für die Modellierung das Modell um dem Faktor 10/100 grösser skalieren und erst final für z.B. einen Export wieder passend gegenläufig skalieren.

Auf die Einstellungen des Druckers habe ich leider überhaupt keinen Einfluß.

schon, aber deswegen optimiert die Slicing-Software typischerweise trotzdem für den verwendeten 3D-Drucker.

Für eine Ansicht und Analyse der erzeugten STL-Daten kannst du das freie netFabb Basic verwenden.

Welche andere freie Software gibt es, die Rundung wirklich als Rundungen erzeugt?

da im STL-Format ebenfalls facettenbasierte Polygonnetz-Daten abgelegt werden, ist SU schon nicht verkehrt...

... für die Modellierung analytischer, kurvenbasierter Flächen- und Volumen-Modelle kann das preis-werte ViaCAD 2D/3D als direkter NURBS-Modellierer inkl. editierbarer Bearbeitungen  (s.g. 'Features' wie z.B. Verrundungen, Fasen, Bohrungen, Aufsätzen, Aushöhlungen usw.) und einer Historie der Erstellung/Bearbeitungen usw. verwendet werden.

Vor einem STL-Export kann per "Bearbeiten > Objekttyp ändern > Facettennetz" eine benutzerdefinierbare Überführung der NURBS-Flächen in ein Polygonnetz interaktiv durchgeführt werden.

Norbert

[MarkF]

Woran liegt das?

Zu kleine Geometrie, in einem größeren Maßstab zeichnen und am Ende kleiner skalieren.
Ich habe deine Beschreibung zweimal gelesen, aber ohne Modell habe ich keine Lust mehr, darüber nachzudenken, wie es gemeint sein könnte.

Ds war nur die Erklärung, warum ich das machte.

Also: Einfacher Zylinder. Der obere Rand wird markiert und kopiert. Dann wird der Zylinder etwas verlängert. Nun mit "an dieser Stelle einfügen" den kopierten oberen Rand an der Stelle, wo beim Kopieren des oberen Rands der Zylinder endete, einfügen.
Dies geht bis 192 Segmente gut. D.h. es wird die Zylinderwand normal hell mit Schattierungen dargestellt. Mit 384 Segmenten wird aber nach dem Einkopieren der untere oder obere Bereich - je nachdem, mal so, mal so, des Zylinders schwarz dargestellt und nicht mehr, wie bis dahin, die "normale" Oberfläche mit den Schattierungen. 
Dieser Bereich ober- oder unterhalb des einkopierten Rings sieht jetzt genauso schwarz aus wie die gesamte Zylinderwand mit z.B. 384 Schattierungen, wenn ich die Option "ausgeblendete Geometrie" aktivieren. 
Zoome ich in diesen schwarzen Bereich rein sehe ich, daß im schwarzen Bereich die 384 Segmentkanten gezeichnet werden/sind. Dabei ist "ausgeblendendete Geometrie" nicht aktiviert.

Alle Drucker (auch ein professioneller) hat eine begrenzte Auflösung, und wenn du sogar von angeschmolzener Oberfläche sprichst, führt dies zu einer zusätzlichen Glättung.

Da hast Du schon recht, die "geschmolzenen" Kanten wirken etwas gebrochen. Aber gerade durch die glänzende Oberfläche sieht man jede Abweichung von der eigentlich runden Form ja besonders deutlich. Und wegen der "angeschmolzenen" Oberfläche kann ich auch nicht mit Schleifpapier o.ä. rangehen, umd die feine Segmentierung von 1 oder 1/2 auszugleichen - das sieht man erst recht sofort.