3D Nesting - optymalizacja drukowania 3D z Autodesk Fusion

Metody pakowania 3D w Fusion

W przypadku pakowania części – znanego też jako zagnieżdżanie 3D – wybór odpowiedniej metody może znacząco wpłynąć na wydajność i końcowy efekt, ponieważ każda z nich opiera się na innej logice działania i ma swoją specyfikę.

Autodesk Fusion oferuje trzy różne metody zagnieżdżania 3D: Bounding Box, Monte Carlo i True Shape. Każda z tych opcji ma swoje mocne strony, dlatego użytkownicy mogą dobrać odpowiednią metodę w zależności od konkretnego zastosowania.

Jakie są więc zalety i ograniczenia każdej z metod?

Pakowanie w prostopadłościan

Zagnieżdżanie z użyciem prostopadłościanów to najprostsza z trzech dostępnych metod i świetna opcja dla osób, które dopiero zaczynają pracę z pakowaniem części. Metoda ta wykorzystuje prostą bryłę otaczającą (tzw. bounding box) do określenia, jak najlepiej ułożyć elementy w przestrzeni 3D. Jej główną zaletą jest łatwość użycia i intuicyjność.

Ta prostota wiąże się jednak z pewnymi ograniczeniami. Metoda nie pozwala na obracanie części, co może skutkować mniej efektywnym wykorzystaniem przestrzeni. Nie umożliwia również automatycznego powielania elementów – jeśli potrzebujesz duplikatów, musisz je przygotować wcześniej ręcznie. Mimo tych ograniczeń pakowanie metodą Bounding Box gwarantuje brak kolizji między elementami oraz pozwala rozmieszczać części wokół stref wyłączonych z druku i już umieszczonych obiektów. Najlepiej sprawdza się przy prostych, blokowych częściach.

Najważniejsze cechy:

• Użycie prostopadłościanu może ograniczyć gęstość pakowania

• Gwarancja, że elementy nie będą się na siebie nakładać

• Obsługa stref wyłączonych z druku i zablokowanych elementów

• Brak możliwości obrotu części podczas pakowania

• Brak automatycznego powielania części

Pakowanie Monte Carlo

Metoda Monte Carlo to bardziej zaawansowane podejście niż Bounding Box. Bazuje na losowym rozmieszczeniu początkowym elementów, które następnie są przesuwane w dół do dostępnej przestrzeni. Taki sposób działania zapobiega kolizjom i pozwala na bardziej optymalne ułożenie części. Jednak ze względu na losowość, wyniki nie zawsze są powtarzalne – co może być wadą, jeśli potrzebujesz spójności.

W przeciwieństwie do Bounding Box, Monte Carlo pozwala na wcześniejsze obrócenie części przed pakowaniem, co pozytywnie wpływa na wykorzystanie przestrzeni. Obsługuje również strefy niedrukowalne. Możliwość obrotu, połączona z algorytmem opartym na wokselach, sprawia, że ta metoda jest lepszym wyborem w przypadku bardziej skomplikowanych elementów.

Najważniejsze cechy:

• Algorytm oparty na wokselach

• Przesuwanie elementów z losową kolejnością początkową

• Brak kolizji między częściami

• Obsługa stref niedrukowalnych i części zablokowanych

• Możliwość obrotu elementów przed pakowaniem

• Brak obrotu podczas samego procesu pakowania

• Zależność od kolejności układania może obniżyć gęstość pakowania

• Brak powtarzalności wyników

• Nie duplikuje części automatycznie

Pakowanie True Shape

True Shape to najnowsza i najbardziej zaawansowana metoda pakowania, będąca rozwinięciem podejścia Monte Carlo. Również bazuje na wokselach, ale oferuje większą precyzję i kontrolę. Przed umieszczeniem elementów analizuje dostępną przestrzeń roboczą i pozwala na pełną kontrolę rotacji – można indywidualnie określić, czy i w jakim zakresie dana część może zostać obrócona.

Jedną z największych zalet True Shape jest możliwość automatycznego tworzenia duplikatów podczas pakowania. To znacznie przyspiesza cały proces i eliminuje konieczność wcześniejszego powielania części. Dodatkowo metoda ta nie musi przetwarzać każdego duplikatu osobno po woksulizacji, co oszczędza czas i zasoby systemowe. Dzięki temu True Shape to najszybsze rozwiązanie do zagnieżdżania wielu kopii tej samej części.

Najważniejsze cechy:

• Algorytm oparty na wokselach

• Brak kolizji między elementami

• Obsługa stref niedrukowalnych i części zablokowanych

• Możliwość obracania części w trakcie pakowania

• Automatyczne duplikowanie elementów

• Powtarzalność wyników

Wnioski

Podsumowując, wszystkie trzy metody pakowania umożliwiają użytkownikom dostosowanie strategii zagnieżdżania – czy to pod kątem objętości części, czy ich kolejności – co daje dużą elastyczność w planowaniu procesu. Metoda Bounding Box to świetny wybór na początek – jest prosta, intuicyjna i łatwa w obsłudze, ale jej możliwości są ograniczone, szczególnie jeśli zależy nam na wydajności i optymalnym wykorzystaniu przestrzeni.

Pakowanie metodą Monte Carlo i True Shape to już wyższy poziom – obie metody pozwalają na obracanie części (odpowiednio: przed i w trakcie pakowania) oraz korzystają z zaawansowanych algorytmów opartych na wokselach. Jeśli jednak chodzi o ogólną efektywność, to właśnie True Shape wypada zdecydowanie najlepiej.

Choć metoda Monte Carlo dobrze się sprawdza, True Shape daje pełną kontrolę nad rotacją, lepiej radzi sobie z bardziej złożonymi kształtami, umożliwia automatyczne powielanie części podczas pakowania i gwarantuje powtarzalne rezultaty. Dla użytkowników posiadających komercyjną licencję Autodesk Fusion, True Shape to bez dwóch zdań najbardziej wydajna i niezawodna opcja do pakowania 3D.

Więcej informacji

Pobierz zlokalizowaną wersję aplikacji CAD/CAM Autodesk Fusion i przetestuj ją samodzielnie.
Dowiedz się więcej o możliwościach Autodesk Fusion.

(Na podstawie materiałów opublikowanych pierwotnie na blogu Fusion)