3D printen met Sketchup door Geert Roumen (CC) BY-SA
lemio.nl/sketchup
Pagina 1
Inleiding In deze workshop ga je met Sketchup een model maken wat geëxporteerd wordt naar STL (bestandstype voor 3D printen). Omdat Sketchup oorspronkelijk niet gemaakt is voor 3D printen zijn er een aantal dingen waar rekening mee gehouden moeten worden deze zijn te vinden onder klaarmaken voor 3D printen. In deze workshop wordt gebruik gemaakt van een oudere versie van Sketchup (versie 8) omdat deze ondersteuning voor de Nederlandse taal heeft. Deze is te downloaden op: lemio.nl/files/ sketchupwnl_versie8.zip
Na deze workshop heb je hopelijk een idee hoe je 3D bestanden voor printen kan voorbereiden, die je daarna kan printen op een eigen printer, op een printer van iemand anders of via een website als Shapeways kan laten printen. Aangezien 3D printen steeds goedkoper wordt en leerlingen voorbereid moeten zijn op een toekomst waarbij productie dichter bij de gebruiker komt te liggen is het nuttig om leerlingen ervaring met 3D teken software te laten maken. Achter in deze handout zit nog een handige quick reference card, waar alle functies en toetsencombinaties worden uitgelegd. Pagina 2
Selecteer de juiste eenheden Het is belangrijk dat wanneer er getekend wordt in Sketchup de maten kloppen met de werkelijkheid, daarom
is het raadzaam om eerst de juiste eenheden te selecteren, en daarna pas te beginnen met tekenen. Selecteer Beeld>Model Info
Selecteer Product design and houtbewerking
Waar je rekening mee moet houden tijdens het tekenen van objecten is dat sketchup gemaakt is voor het tekenen van huizen, dit houdt in dat bij het opstarten van sketchup de tekening ontzettend uitgezoomd is, je kunt dit oplossen door een vierkantje van bijvoorbeeld 10mm bij 10mm te tekenen (klik op het rechthoek gereedschap, klik op de oorsprong en typ “10mm;10mm“ druk daarna op enter) en dan op alles zoomen te klikken, nu heb je een referentie van hoe groot je aan het tekenen bent. Pagina 3
Lijn tool Voor het tekenen van 3D objecten in Sketchup zijn een aantal gereedschappen beschikbaar, een
daarvan is de line tool, deze tekent ribben van het uiteindelijk te vormen object. Het lijn gereedschap werkt als volg, je klikt op een punt waar de lijn moet starten, daarna klik je op het punt waar de lijn moet eindigen. Je kunt zien of je de lijn parallel loop aan een bepaalde as door de kleur van die assen (de lijn krijgt dan de kleur van die bepaalde as). Je kunt de maat (lengte van de lijn) aangeven door een maat te typen, bijvoorbeeld 10mm, wanneer je dan op enter drukt wordt de lijn deze lengte. De maat wordt rechtsonder in beeld weergeven.
Door een nieuw punt te selecteren wordt een lijn getrokken vanaf het vorige punt tot het nieuwe punt. Wanneer de lijnen samen een vlak vormen wordt dit vlak ingekleurd, dit vlak is dan nog niet printbaar omdat er nog geen ‘dikte‘ in is.
Door het object ‘waterdicht’ te maken zou het printbaar zijn. Alle vlakken zijn nu grijs i.p.v. blauw.
Pagina 4
Vlakken gereedschap In Sketchup zitten een aantal gereedschappen om verschillende typen
vlakken te tekenen. Denk aan cirkels, rechthoeken en veelhoeken.
Selecteer het rechthoek gereedschap, klik op de oorsprong, typ 10mm;10mm en druk op ENTER, nu zal er een vierkant getekend worden van 10mm bij 10mm.
Selecteer het cirkel gereedschap, klik in de oorsprong en typ 10mm, nu maak je een cirkel met radius 10mm.
Het veelhoek gereedschap werkt ongeveer hetzelfde als de cirkel, alleen wanneer je dubbelklikt op het gereedschap kun je het aantal hoeken instellen (door dit te typen en op enter te klikken). Daarna kun je net als bij de cirkel de radius bepalen.
Pagina 5
Bewerk gereedschap Sommige gereedschappen zijn onmisbaar bij 3D teken software (en ook 3D teken software), denk aan
verplaatsen, roteren, schalen. Diezelfde tools kunnen ook gebruikt worden voor het kopiëren van vormen. Met de move tool kun je lijnen, punten vlakken en hele objecten verslepen. Eerst selecteer je de te verslepen objecten met het selecteer gereedschap, daarna klik je de move tool (of typ ‘M‘ op je toetsenbord. Daarna kun je door te klikken op het geselecteerde gedeelte deze verslepen of door [10mm;10mm;10mm] te typen.
Het draai gereedschap werkt soortgelijk, eerst selecteer je een draaipunt, dit kan een punt op een vlak zijn of een hoekpunt. Daarna kies je de referentie, waarna je of een bepaalde hoek typt of de hoek aangeeft door te slepen.
Door CTRL ingedrukt te houden tijdens het verplaatsen of roteren, wordt de vorm gekopieerd.
Pagina 6
Voorbeeld 1 (huis) In dit voorbeeld gaan we duwen/trekken combineren met 2D teken technieken als lijn en rechthoek. Hiermee gaan
we een simpel huis maken, met exacte maten.
Selecteer het rechthoek gereedschap, en klik in de oorsprong. Typ ‘10mm;20mm‘. Druk dan op ENTER, er ontstaat dan een rechthoek van 10mm bij 20mm, wanneer de rechthoek onzichtbaar is kun je met alles zoomen weer in of uitzoomen op de rechthoek.
Selecteer het duwen/trekken gereedschap, klik op het vlak, typ 10mm druk op ENTER. Nu wordt het vlak een balk met de hoogte 10mm. Wanneer het object weer raar in beeld is kun je met alles zoomen weer het object in beeld hebben.
Selecteer het lijn gereedschap, wanneer je op de helft van de korte rib bent aan de korte kant plakt de muis automatisch aan dit punt. Klik daar en klik opnieuw op de helft aan de andere kant van de balk.
Pagina 7
Voorbeeld 2 (gaten kubus)
Selecteer met de selecteer tool een lijn en sleep deze 5mm omhoog met het versleep gereedschap.
Teken een kubus met van 10mm bij 10mm bij 10mm. Doe dit door een grondvlak te tekenen van 10mm bij 10mm en deze 10mm te trekken omhoog.
Teken aan de bovenkant een kruis om het midden te bepalen met het lijn gereedschap. Teken in dit kruis een cirkel met 3mm radius. Verwijder de lijnstukken zodat alleen de cirkel overblijft.
Pagina 8
Voorbeeld 2 (gaten kubus)
Gebruik het duwen en trekken gereedschap om een gat te maken in deze kubus.
Doe hetzelfde bij een ander vlak van de kubus. Er ontstaat nu een blauw vlak, dit mag niet omdat blauwe vlakken de binnenkant van het te 3D printen object vertegenwoordigen.
Selecteer de twee blauwe vlakken door het selecteer gereedschap te selecteren. Klik op het ene vlak houdt SHIFT ingedrukt en klik op het andere. Klik daarna met de rechtermuisknop op een van die vlakken, en selecteer vlakken snijden > met selectie. Verwijder daarna de blauwe vlakken, waardoor twee gaten ontstaan in de kubus.
Pagina 9
Voorbeeld 3 (Teksten)
Maak een balk van 30*120 met een hoogte van 5mm.
Klik op het 3D tekst gereedschap. Typ de tekst die je wilt, en geef de hoogte op kies een mooi lettertype en maak deze verdikt.
Plaats deze tekst op het vlak.
Pagina 10
Voorbeeld 4 (Pion)
Teken eerst een cirkel in het XY vlak met een diameter van 20mm
Teken in een driehoek die in de Z-as richt met behulp van de pen tool.
Ga naar Gereedschappen en selecteer daar volg mij.
Pagina 11
Opdracht (ontwerp een schaakstuk) Door gebruik te maken van de gereedschappen die we in het voorgaande voorbeelden (volg mij, lijn,
cirkel en boog) vergaard hebben kunnen we nu een waar schaakstuk ontwerpen. Laat je creativiteit de vrije loop.
Ga met je cursor rond de onderste cirkel, en jawel een pion ontstaat.
We gaan dit nu herhalen om een schaakstuk te maken, door het te omwentelen vak meer reliëf te geven (door middel van het lijn en boog gereedschap)
Door interessantere vormen te gebruiken kun je daadwerkelijk een mooi schaakstuk creëren.
Pagina 12
Opdracht (ontwerp een kleerhaak) Voor deze opdracht gaan we een kleerhaak ontwerpen die in de muur geschroevd zou kunnen worden. We willen immers niet dat onze kleding op de grond moet liggen. Om ook een
inkijkje te geven in hoe (bouw) tekening vroeger en nog steeds vaak gedeeld worden hierbij aan jullie de uitdaging om er een 3D model van te maken
Pagina 13
Klaarmaken voor 3D printen Wanneer je een object wilt 3D printen zijn er een aantal eisen waar dit object aan moet voldoen. Om te beginnen
mogen er geen gaten in je solide object zitten, daarnaast moet duidelijk zijn wat binnen en buiten is in Sketchup Bij dit object zie je binnenwanden (in blauw) aan de buitenkant van het object zitten, dit mag niet. Hierdoor weet de printer niet precies wat binnen en buiten is, waardoor de print hoogstwaarschijnlijk anders is dan gehoopt.
Bij dit object zijn er onnodige binnen vlakken waardoor de printer software ook het object verkeerd kan printen een vlak moet ten alle tijde de buitenkant (lucht) van de binnenkant (plastic) scheiden. Nu doet het middelste vlak plastic van plastic scheiden, en is het dus helemaal geen scheiding.
Dit object is aan de onderkant hol, waardoor er dus een gat in het solide object ontstaat, hierdoor weet de 3D print software niet wat de binnen of buitenkant is, en print dit object verkeerd.
Pagina 14
Klaarmaken voor 3D printen (2) Binnen sketchup is er ook een manier om te kijken of het object daadwerkelijk solid is (dicht) en hoeveel volume het
object dan heeft. Dit is handig om te kunnen berekenen hoe duur het bijvoorbeeld zou zijn om het te laten printen. Selecteer eerst het te printen object (waarschijnlijk de gehele tekening) door met de selectietool een vierkant te tekenen.
Maak daarna een groep van het gewenste object door met de rechtermuisknop op het object te klikken en groep maken te kiezen
Hierna kun je met de rechtermuisknop op de groep klikken en ojecteigenschappen selecteren. Als het goed is krijg je dan het linker venster te zien.
Pagina 15
Exporteren naar STL (3D print bestand) Een .skp bestand kan niet geprint worden, eerst moet het bestand geëxporteerd worden naar een STL bestand. Dit bestandstype wordt door alle 3D print
software ondersteund en ook door veel 3D teken software. In Sketchup moet nog wel een extensie geïnstalleerd worden om dit werkend te krijgen.
Ga naar gereedschappen > Export to STL or DXF.
Klik daarna op Yes.
Selecteer als eenheid Millimeters.
Selecteer STL
Kies een plaats waar je het bestand wilt opslaan.
Pagina 16
Instellingen voor 3D printen Wanneer je zelf een object print op een Fused Fillament Fabrication 3D printer zijn er een aantal factoren van belang voor de kwaliteit van het resultaat. Om hier een
beetje grip op te krijgen heb ik hier onder de voorbeelden van instellingen in Cura (software voor de ultimaker).
De laagdikte is zeer belangrijk voor de kwaliteit van je 3D print, wanneer deze kleiner is heb je minder last van de ribbels op je 3D geprinte object. Nadeel van een kleinere laagdikte is wel dat de print dan langer duurt. In cura kun je in de niet-expert mode de kwaliteit van je print instellen, hoe lager de kwaliteit hoe sneller en dikkere lagen er geprint zullen worden. Linksboven in beeld staat de tijd die de printer er over zal doen (printen duur doorgaands lang).
In cura kun je inspecteren hoe je print nou uiteindlijk geprint wordt, welk pad legt the printer af om dit object the maken. Dit heet het toolpath, deze kun je rechtstreeks naar je 3D printer sturen of anders via een SD kaartje op je printer zetten.
Wanneer je meer vrijheid wilt hebben in het kiezen van intstellingen kun je de expert modus aanzetten. Hierin kun je de laagdikte, de rand dikte (hoe dikker deze is deste steviger de print), de hoeveelheid invulling (100% is een solide object, 0% is geen opvulling, dit kan handig zijn wanneer je bijvoorbeeld een vaas maakt. Pas wel op met het veranderen van deze instellingen, wanneer je bijvoorbeeld solide print duurt het heel lang.
Pagina 17
Large Tool Set Make Component
Rectangle (R) Arc (A)
Line (L)
3D Text
L
R
Dynamic Components Component Options
Sandbox (Terrain) From Scratch Stamp Add Detail
Iso Right
Top
Standard Views
Front
Back Edges
Left
X-Ray
Hidden Line
Style
Wireframe
Shaded with Textures
Zoom Orbit Pan re-center view show context menu
Share Model…
Share Component…
Photo Textures
Add Location
Shaded Monochrome
Add New Building… Show Terrain Preview Model in Google Earth Get Models…
Middle Button (Wheel)
Scroll Click-Drag Shift+Click-Drag Double-Click Click
Google
Back
Flip Edge
Drape
Smoove
From Contours
Component Attributes
Interact
SketchUp 8 Quick Reference Card Select (Spacebar)
Circle (C) Freehand
Eraser (E)
Polygon Push/Pull (P)
Paint Bucket (B)
Move (M) Follow Me Offset (F) Dimensions
Axes Pan (H)
Text
Orbit (O) Zoom Extents
Look Around
Zoom (Z)
Position Camera Section Plane
Next
Walk
Previous
Protractor
Tape Measure (T)
Scale (S)
Rotate (Q)
Solid Tools
Union (Pro)
Split (Pro)
Intersect (Pro)
Trim (Pro)
Outer Shell
Subtract (Pro)
R
Display additional toolbars by choosing View > Toolbars from the menu bar.
L
Right Mouse Button
Tool Arc (A)
Circle (C)
Eraser (E)
Follow Me Line (L)
Look Around Move (M)
Offset (F) Orbit (O) Paint Bucket (B)
Push/Pull (P)
Rectangle (R) Rotate (Q)
Scale (S)
Select (Spacebar)
Tape Measure (T)
Zoom (Z)
Operation Bulge Radius Segments Shift Radius Segments Ctrl Shift Ctrl+Shift Alt Better Way Shift Arrows Length Eye Height Ctrl Shift Alt Arrows Distance External Array Internal Array Double-Click Distance Ctrl Shift Ctrl Shift Ctrl+Shift Alt Ctrl Double-Click Distance Dimensions Ctrl Angle Slope Ctrl Shift Amount Length Ctrl Shift Ctrl+Shift Ctrl Arrows Resize Shift
Windows
© 2010 Google Inc.
Instructions specify bulge amount by typing a number and Enter specify radius by typing a number, the R key, and Enter specify number of segments by typing a number, the S key, and Enter lock in current plane specify radius by typing a number and Enter specify number of segments by typing a number, the S key, and Enter soften/smooth (use on edges to make adjacent faces appear curved) hide unsoften/unsmooth use face perimeter as extrusion path first Select path, then choose the Follow Me tool, then click on the face to extrude lock in current inference direction up or down arrow to lock in blue direction; right to lock in red; left to lock in green specify length by typing a number and Enter specify eye height by typing a number and Enter move a copy hold down to lock in current inference direction auto-fold (allow move even if it means adding extra edges and faces) up or down arrow to lock in blue direction; right to lock in red; left to lock in green specify move distance by typing a number and Enter n copies in a row: move first copy, type a number, the X key, and Enter n copies in between: move first copy, type a number, the / key, and Enter apply last offset amount to this face specify an offset distance by typing a number and Enter hold down to disable “gravity-weighted” orbiting hold down to activate Pan tool paint all matching adjacent faces paint all matching faces in the model paint all matching faces on the same object hold down to sample material push/pull a copy of the face (leaving the original face in place) apply last push/pull amount to this face specify a push/pull amount by typing a number and Enter specify dimensions by typing length, width and Enter ie. 20,40 rotate a copy specify an angle by typing a number and Enter specify an angle as a slope by typing a rise, a colon (:), a run, and Enter ie. 3:12 hold down to scale about center hold down to scale uniformly (don’t distort) specify a scale factor by typing a number and Enter ie. 1.5 = 150% specify a scale length by typing a number, a unit type, and Enter ie. 10m add to selection add/subtract from selection subtract from selection create a new Guide up or down arrow to lock in blue direction; right to lock in red; left to lock in green resize model: measure a distance, type intended size, and Enter hold down and click-drag mouse to change Field of View
Pagina 18
