3D Nesting - optimoi 3D-tulostus Autodesk Fusion -ohjelmistolla

Fusionin 3D-asettelumenetelmät

Osien pakkausprosessissa, joka tunnetaan myös nimellä 3D-nestaus, eri menetelmien valinta voi vaikuttaa merkittävästi tehokkuuteen ja tuloksiin, koska jokaisella menetelmällä on omat erityispiirteensä ja suorituskykyominaisuutensa. 

Autodesk Fusion tarjoaa kolme erilaista 3D-pakkausmenetelmää: Bounding Box, Monte Carlo ja True Shape. Sovellus tarjoaa kolme eri vaihtoehtoa, koska jokaisella menetelmällä on omat etunsa, ja käyttäjät saattavat huomata, että tietyt menetelmät ovat edullisempia tietyissä sovelluksissa. 

Mitkä ovat siis kunkin menetelmän edut ja rajoitukset? 

Bounding Box -asettelu

Bounding Box -asettelu on näistä kolmesta menetelmästä yksinkertaisin ja paras valinta osien asetteluun aloittelijoille. Menetelmässä käytetään tulostettavan objektin äärimittojen muodostamaa rajauslaatikkoa laskemaan, miten osat voidaan pakata optimaalisesti kolmiulotteiseen tilaan. Bounding Box -asettelun suurin etu on sen yksinkertaisuus ja helppokäyttöisyys. 

Bounding Box -asettelun yksinkertaisuus tuo kuitenkin mukanaan myös rajoituksia. Se ei tarjoa mahdollisuutta osien kiertämiseen, mikä voi johtaa tilan tehottomaan käyttöön. Lisäksi se ei voi monistaa osia asetteluprosessin aikana, vaan osat on monistettava manuaalisesti ennen asettelua. Näistä haitoista huolimatta Bounding Box -asettelu takaa, että osat eivät mene limittäin ja huomioi ei-tulostettavat alueet sekä jo paikkalukitut osat. Bounding Box -asettelu sopii siksi parhaiten yksinkertaisille laatikkomaisille osille. 

Tärkeimmät ominaisuudet: 

• Riippuvuus rajauslaatikosta voi johtaa väljempään asettelutiheyteen 

• Varmistaa, että osat eivät mene limittäin toistensa kanssa 

• Osaa huomioida tulostuskelvottomat alueet ja lukitut osat 

• Ei käännä osia asettelun aikana 

• Ei monista osia asettelun aikana 

Monte Carlo -asettelu

Monte Carlo -asettelu on Bounding Box -asettelua kehittyneempi menetelmä. Se on siirtoperusteinen asettelualgoritmi, joka käyttää osien satunnaista alkuasettelua ennen niiden siirtämistä käytettävissä olevaan tilaan. Osien järjestäminen Monte Carlo -menetelmällä estää niiden limittymisen välttymällä niiden päällekkäisyydeltä siirron aikana. Osien satunnaisen alkuasettelun vuoksi tulokset eivät kuitenkaan ole toistettavissa, mikä voi olla haitta tilanteissa, joissa vaaditaan yhdenmukaisuutta. 

Toisin kuin Bounding Box -menetelmässä, Monte Carlo -asettelu sisältää esikäsittelyvaiheen, jonka avulla osia voidaan kiertää ennen asettamista. Tämä parantaa tilankäytön tehokkuutta. Lisäksi menetelmä pystyy käsittelemään myös tulostamattomia alueita. Kaiken kaikkiaan sen kyky kiertää osia ennen asettelua ja vokselipohjainen algoritmi tekevät siitä paremman valinnan Bounding Box -menetelmään verrattuna niille käyttäjille, jotka tavoittelevat parempaa tehokkuutta, erityisesti monimutkaisempien osien kohdalla.  

Tärkeimmät ominaisuudet: 

• Vokselipohjainen lähestymistapa 

• Perustuu siirtoihin satunnaisesta alkujärjestyksestä 

• Varmistaa, että osat eivät mene päällekkäin 

• Huomioi ei-tulostettavat alueet ja lukitut osat 

• Mahdollisuus kääntää osia ennen asettamista 

• Ei automaattisesti käännä osia asetteluprosessissa 

• Riippuvuus syöttöpolusta voi johtaa alhaisempaan pakkaustiheyteen 

• Ei tuota toistettavia tuloksia osien satunnaisen alkuasettelun vuoksi 

• Ei monista osia pakkaamisen aikana 

True shape -asettelu 

True Shape on uusi asettelumenetelmä, joka on Monte Carlo -menetelmän seuraaja ja tarjoaa käyttäjille toisen suorituskykyisen vaihtoehdon kolmiulotteiselle asettelulle. Se hyödyntää myös vokselipohjaista lähestymistapaa jossa tarkastellaan tulostustilan vokseliesitystä ennen osien sijoittamista. Tämä menetelmä tarjoaa myös täyden kiertokontrollin sijoittelun aikana, eli jokaiselle osalle voidaan määrittää sallitut kiertosuunnat ennen sen sijoittamista tulostustilaan. Tämän pakkaajan kiertokontrollivaihtoehdot lisäävät huomattavasti tilankäyttöä ja tehokkuutta. 

Yksi True Shape -pakkausmenetelmän suurimmista eduista on mahdollisuus monistaa osia prosessin aikana. Tämä on huomattavasti nopeampaa ja tehokkaampaa kuin kopioiden luominen etukäteen. Koska osaa ei tarvitse vokseloida uudelleen jokaista kopiota varten, säästyy sekä aikaa että laskentatehoa. Tämän ansiosta True Shape on nopein menetelmä useiden osakopioiden asetteluun. 

Tärkeimmät ominaisuudet: 

• Vokselipohjainen lähestymistapa

• Varmistaa, että osat eivät mene päällekkäin 

• Huomioi ei-tulostettavat alueet ja lukitut osat 

• Mahdollisuus kiertää osia pakkaamisen aikana 

• Mahdollisuus monistaa osia pakkaamisen aikana 

• Tuottaa toistettavia tuloksia 

Johtopäätös

Yhteenvetona voidaan todeta, että kaikki kolme menetelmää antavat käyttäjille mahdollisuuden priorisoida osien sijoittelua niiden tilavuuden tai valintajärjestyksen mukaan, mikä tarjoaa joustavuutta sijoittelustrategioihin. Bounding Box -pakkausalgoritmi on erinomainen valinta aloittelijoille sen yksinkertaisuuden ja helppokäyttöisyyden ansiosta, mutta se ei ole kovin tehokas eikä joustava. 

Monte Carlo- ja True Shape -algoritmit tarjoavat molemmat merkittäviä parannuksia, sillä ne mahdollistavat osien kiertämisen ennen asetteluprosessia ja sen aikana ja käyttävät vokselipohjaisia algoritmeja. Kokonaistuloksia vertailtaessa True Shape -pakkaus on kuitenkin selvä voittaja. 

Vaikka Monte Carlo -menetelmä on erinomainen valinta, True Shape on parempi algoritmi. Se tarjoaa täyden kiertokontrollin, sopeutuu saumattomasti monimutkaisiin geometrioihin, tukee osien monistamista pakkaamisen aikana ja takaa toistettavat tulokset. Käyttäjille, joilla on kaupallinen Fusion-lisenssi, True Shape on epäilemättä paras valinta tehokkaaseen ja luotettavaan 3D-asetteluun. 

Lisätietoja

Voit ladata lokalisoidun CAD/CAM-sovelluksen Autodesk Fusion ja kokeilla sitä. Lisätietoja Autodesk Fusionista.

(Perustuu alun perin Fusion-blogissa)