STL Prep for 3D Printng - Microsoft Azureansysjp-spaceclaim.azurewebsites.net/resources/pdf/STL...STL Prep for 3D Printingについて ANSYS SpaceClaimのSTL Prep for 3D Printing モジュールによって

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STL Prep for 3D Printng

スペースクレイム・ジャパン株式会社


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STL Prep for 3D Printing

本資料では、STL Prep for 3D Printing（ファセットタブ）の各コマンドの概要をご紹介しています。 STL Prep for 3D Printingについて ANSYS SpaceClaimのSTL Prep for 3D Printing モジュールによって 3Dプリンティング用モデルを効率的かつ簡単に準備できます。モデルの問題箇所の修復のみならず、STLデータの形状の変更等を行うことが可能です。



構成

コマンドは、下記のツールグループにより構成されています。

①クリーンナップ：問題の原因になる不具合を削除するためのツール

②構造化：離れているメッシュの分離・結合

③編集：メッシュジオメトリの編集

④調整：メッシュに対するスムージング、ファセット数削減

⑤解析：厚さの測定、張り出しの検出

⑥作成：ジオメトリのメッシュの変換、STLファイルの出力

⑦エッジの表示：メッシュの表示の切替え

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦



クリーンナップ【概要】

メッシュの状態を確認自己交差を解消

ノンマニホールドの解消

開口部を塞ぐ

シャープ形状を解消

ワンクリックで自動修正



【メッシュのチェック】コマンド

①【メッシュのチェック】コマンドを左クリックして、②メッシュボディを選択します。下記の問題をチェックします。

a) マルチピース（メッシュデータが複数） b) メッシュボディが閉じているか c) メッシュの自己交差 d) ノンマニホールド

①

② チェック結果



補足ノンマニホールド

ノンマニホールドとは、下図のようにメッシュの１つのエッジが３つ以上のメッシュと結合している状態を指します。線接触や点接触など厚みがゼロで繋がっているような箇所がイメージできます。



【自動修正】コマンド

①【自動修正】コマンドを左クリックして、②メッシュボディを選択します。下記の問題を修正します。

a) 自己交差を修正 b) 開口部を塞ぐ c) 自己交差を再チェック d) メッシュの法線方向の反転

①

② 処理が終わらない場合は、下図の【停止】ボタンをクリックして処理を強制終了させることが可能です。



【交差】コマンド

①【交差】コマンドをクリックして、②メッシュボディを選択します。メッシュの自己交差箇所が赤色で表示されます。③チェックボタンをクリックして修正を実行します。

①

②

③



【過度な接続】コマンド

【過度な接続】コマンドは、ノンマニホールド箇所の形状を修正し解消します。 ①コマンドをクリックすると、ノンマニホールド箇所が自動検出されます。 ②チェックボタンをクリックすると形状が修正されノンマニホールドが解消されます。

①

②

修正前

修正後



【穴】コマンド

【穴】コマンドは、メッシュボディの開口部を塞ぎます。 ①コマンドをクリックすると、開口部が自動的に認識（赤色部分） ②チェックボタンをクリックすると、認識したすべての開口部を修正 ※部分的に開口部を修正したい場合は、赤色部分を左クリックします。

①

②

修正後

オプション a)パッチ：周りのメッシュの形状を考慮 b)キャップ：平面的に蓋をするように

a)

b) 修正前



【尖りを修正】コマンド

【尖りを修正】コマンドは、メッシュボディの尖り箇所を修正します。（形状が変更されます。） ①コマンドをクリックすると、尖り箇所が自動的に認識（赤色部分） ②チェックボタンをクリックすると、認識したすべての開口部を修正 ※部分的に開口部を修正したい場合は、赤色部分を左クリックします。

①

②

凹面

凸面

156°以上の角度が検出

修正後



構造化【概要】

複数のピースを持つ

メッシュボディから一部を分離

メッシュボディを

すべて分離

メッシュボディの結合



【分離】コマンド

【分離】コマンドは、メッシュボディが複数のピースで構成されている場合に、特定のメッシュデータを別のメッシュデータとして分離します。 ①コマンドをクリック ②別のボディにしたいメッシュをクリック ③クリックした形状が別のボディになったことを確認

①

② 1つから2つへ

③

オプション過度な接続：ノンマニホールドを持つメッシュを対象接続済み：ノンマニホールドを持つメッシュを対象にしない



【全て分離】コマンド

【全て分離】コマンドは、１つのメッシュボディが複数のピースで構成されている場合に、すべてのメッシュデータを別々のメッシュデータとして分離します。 ①コマンドをクリックする ②すべてのメッシュデータが別々のメッシュデータになる。

①

②

1つから38へ



【結合】コマンド

【結合】コマンドは、複数のメッシュデータが複数のピースで構成されている場合に、選択したメッシュデータを結合します。 ①コマンドをクリック ②結合したいメッシュデータを選択（下図紫色が選択された状態） ③選択されたメッシュデータは、結合され１つのメッシュデータになります。

①

②

①

※

③

選択したメッシュ

１つに結合

※ファイル内のすべてのメッシュを結合したい場合は下記をクリックしてからメッシュを選択して下さい。選択するとファイル内のすべての他のメッシュボディが１つに結合します。



編集【概要】

ブール演算、足し算

厚みのあるメッシュを

シェル化

ブール演算引き算

ブール演算掛け算

メッシュのサーフェス等で

カッティング

スケーリング

厚みのないメッシュに

厚みを付ける



【マージ】【減算】【交差】コマンド

【マージ】【減算】【交差】コマンドは、メッシュまたはソリッドに対してブール演算を実行します。コマンドをクリックし、ブール演算を実行する形状をクリックします。

実行前コマンド説明クリックの順番実行後の形状

選択した形状はマージされて１つのメッシュになる

どちらから選択しても結果は同様

先に選択した形状が、後から選択した形状に削り取られる

削られる形状を先に選択

交差している共通部分のみが結果として残る

メッシュを先に選択

ソリッド

メッシュ



【分割】コマンド

【分割】コマンドは、メッシュデータを平面プレーンやサーフェスでカットします。 ①コマンドをクリック ②メッシュデータを選択 ③分割に使用する平面プレーンやサーフェスを選択

オプションにより分割した切り口が異なります。下図の３つの図は、平面プレーンで分割した際の例です。

右図では、実行後に分割したメッシュデータを移動して確認しています。

①

②

③



【シェル】コマンド

【シェル】コマンドは、メッシュデータを薄肉化（シェル化）します。 ①コマンドをクリックする ②シェル化するメッシュデータをクリック ③オプション設定（厚み付け方向、厚さ） ④チェックボタンをクリック

①

②

③

④

右図は、実行後に断面で形状を手動で確認した様子です。

左図の赤枠内のオプションにより

シェル化した際に内側の形状をハニカム構造とすることが可能



【スケール】コマンド

【スケール】コマンドは、選択したメッシュデータをスケーリングします。均一なスケーリングも特定方向のスケーリングも可能です。

①コマンドをクリックする

②スケーリングのメッシュデータを選択

③スケーリングする際の基準点を選択

④必要に応じてスケーリングしない方向が

あればアンチェック

⑤ドラッグしてスケーリング

（数値を入力する場合は

ドラッグ中にスペースキーを押す）

①

②

③

④

⑤



【厚み付け】コマンド

【厚み付け】コマンドは、厚みのないメッシュデータに対して厚み付けます。 ①コマンドをクリックする ②オプションから厚み付けの方向、厚さを設定 ③厚みのないメッシュデータをクリック

①

①

②

③

厚み付けしたメッシュデータ



調整【概要】

メッシュデータをより滑らかにメッシュの数を減らす

メッシュの形状を均一化



【スムーズ】コマンド

【スムーズ】コマンドは、メッシュデータをより滑らかにスムージングします。下記の手順では、メッシュデータ全体をスムージングしていますが、メッシュデータの一部を選択して部分的にスムージングすることも可能です。（※）

①コマンドをクリックする ②対象となるメッシュデータを選択 ③必要に応じてオプション設定 ④チェックボタンをクリック ⑤必要に応じて再度チェックボタンをクリック

① ②

③

④

【近似】オプション全体的に頂点の位置が変化

【ローカル】オプショントポロジーは変化しない

実行前

※メッシュデータを部分的に選択する際には、範囲選択などを利用して選択します。



【削減】コマンド

【削減】コマンドは、メッシュデータが持つメッシュの数を削減します。【スムーズ】コマンドと逆の作用です。メッシュデータ全体および部分的に実行することが可能です。 ①コマンドをクリック ②対象となるメッシュデータをクリック ③必要に応じてオプション設定 ④チェックボタンをクリック ⑤必要に応じて再度チェックボタンをクリック

【トライアングルの削減】オプションのパーセンテージを高くすると、いちどの操作でたくさんのメッシュを削減することが可能ですが、処理に時間が掛かる場合があります。

右図はオプション設定は変更せずにチェックボタンを何度か押したときの結果の形状です。

①

②

③

④⑤



【規則化】コマンド

【規則化】コマンドは、メッシュの形状にバラつきがある場合に、形状をほぼ均一にします。 ①コマンドをクリックする ②メッシュデータをダブルクリックや範囲選択で部分的に選択する ③チェックボタンをクリック

①

②

③



解析【概要】

薄肉箇所の検出張り出し箇所の検出



【厚さ】コマンド

【厚さ】コマンドは、メッシュデータの形状で、設定した厚みに達しなかった箇所を赤色で表示します。 ①コマンドをクリックする ②【最小厚】オプションに、最小の厚みを設定する。（初期値2mm） ③対象となるメッシュデータをクリック ④設定した最小の厚みに達しない箇所が赤色に表示

① ①

②

③



【オーバーハング】コマンド

【オーバーハング】コマンドは、Z方向に対して、設定角度より大きく張り出している箇所を赤色に表示します。 ①コマンドをクリックする ②【オーバーハング角】オプションに任意の角度を入力 ③メッシュデータをクリック

①

② ③

Z方向

角度A

角度Aが【オーバーハン

グ角】を超えると赤色の表示になる



作成【概要】

ソリッド、サーフェスを

メッシュデータへ変換 STLファイルへ出力



【変換】コマンド

【変換】コマンドは、ソリッドやサーフェスをメッシュデータに変換します。 ①コマンドをクリックする ②オプションを設定 ②メッシュデータを選択

① ②

③

① メッシュとモデルとの変換時の最大距離

チェックを入れるとメッシュの三角形状の歪みが低減

変換時のメッシュのひと辺の最大長



【エクスポート】コマンド

【エクスポート】コマンドは、任意のメッシュデータをSTLファイルに出力します。複数メッシュデータを選択した場合は、それらが含まれたSTLファイルが出力されます。 ①メッシュデータを選択 ②コマンドをクリック ③ファイル名を入力して保存を実行

① ②

③



エッジの表示

内側オープン過度な接続

説明メッシュの三角をハイライト

エッジが１つのメッシュのみと接続している箇所をハイライト（開口部等）

ノンマニホールド箇所をハイライト

チェック

アンチェック



【プル】【移動】コマンド

デザインタブの【プル】【移動】コマンドは、STL Prep for 3D Printingモジュールのライセンスを有するときに限り、メッシュデータに対して作用します。



【フィル】コマンド

デザインタブの【フィル】コマンドは、STL Prep for 3D Printingモジュールのライセンスを有するときに限り、メッシュデータに対して作用します。

メッシュが生成される



【ボリューム抽出】コマンド

プリペアタブの【ボリュームの抽出】コマンドは、STL Prep for 3D Printingモジュールのライセンスを有するときに限り、メッシュデータに対して作用します。 ①コマンドをクリック ②開口部を選択（右図オレンジ色複数個所） ③【シード面を選択】をクリック ④内側をクリック ⑤チェックボタンをクリック

①

②

③

④ ⑤

実行後



オプション設定

角度：接する個所での角度の設定。下図の例では、直線から接線連続でカーブになる個所で、メッシュで表現する際の角度を設定します。

偏差：元の形状からどのくらい許容するかの設定

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