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  1. Design & Illustration
  2. 3D Printing

3D-Druck eines benutzerdefinierten ausgeschnittenen Gehäuses für Ihr Mobiltelefon

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Read Time: 13 mins

German (Deutsch) translation by Władysław Łucyszyn (you can also view the original English article)

Final product imageFinal product imageFinal product image
What You'll Be Creating

Nach dem Artikel vom letzten Monat, in dem der 3D-Druck zusammengefasst wird, werde ich diesen Monat etwas praktischer. Ich zeige Ihnen eine einfache Möglichkeit, Ihr erstes 3D-Druckobjekt zu erstellen, ein maßgeschneidertes Gehäuse für Ihr Telefon.

Ich werde das Online-CAD-Tool Tinkercad verwenden, das eine leistungsstarke Solid-basierte Modellierungs-Engine mit einer Weboberfläche und einer Bibliothek von vom Benutzer bereitgestellten Teilen bietet.

Die Anpassung wird darin bestehen, ein Muster zu schneiden, das sich von den maurischen Fliesenarbeiten der Alhambra, der Palastzitadelle von Granada, dem letzten der muslimischen Emirate von Iberia, inspirieren lässt. Diese Fliesenarbeit ist besonders schön, als Kunstwerk, aber auch mathematisch, und inspiriert Leute wie M.C. Escher mit ihrer Tessellation und Symmetrie.

Schließlich werde ich es mit Shapeways, einem webbasierten 3D-Druckdienst, in 3D drucken.

Tutorial-Assets

1. Erstellen Sie den Kachelvektor

Das erste, was wir brauchen, ist eine SVG-Datei mit einem Muster. Diese Anweisungen gelten für Adobe Illustrator. Sie können jedoch jedes Vektorpaket verwenden, mit dem SVG-Dateien erstellt werden können. Ich werde mich nicht zu sehr auf die Details der Erzeugung dieses Musters konzentrieren, da Sie es einfach aus einem Bild nachzeichnen oder es mithilfe der geometrischen Design-Tutorials hier auf Tuts+ von Grund auf neu erstellen können. Ich verwende eine Methode irgendwo zwischen den beiden, nehme grobe Dimensionen aus dem Bild und verwende dann Rotations-, Translations-, Ausrichtungs- und Spiegelungstransformationen, um Symmetrie sicherzustellen.

Schritt 1

Erstellen Sie ein neues Dokument. Platzieren Sie das Basisbild-Asset auf einer Ebene (Datei > Platzieren) und passen Sie die Größe an die Zeichenfläche an. Schließlich sperren Sie diese Ebene.

Moorish Tilework in the Alhambra paoloairenti via photoduneMoorish Tilework in the Alhambra paoloairenti via photoduneMoorish Tilework in the Alhambra paoloairenti via photodune

Schritt 2

Das Fliesenarbeitsmotiv, das mich interessiert, ist das mit einem blauen 16-spitzen Stern. Leider ist es oben und unten abgeschnitten, was es etwas schwieriger macht, aber Sie können immer noch die Symmetrie sehen.

Erstellen Sie eine neue Ebene und zeichnen Sie dann mit dem Rechteck-Werkzeug (M) das äußere große Quadrat und das lange Rechteck nach. Um einen gleichmäßigen Abstand zu gewährleisten, verwenden Sie das Versatzpfad-Werkzeug mit einer negativen Größe, um ein inneres Quadrat und ein Rechteck auf der anderen Seite der weißen Linie zu erzeugen.

Verwenden Sie eine ungleichmäßige Skalentransformation, um das lange Rechteck vertikal um 1000% zu vergrößern.

Initial guidelinesInitial guidelinesInitial guidelines

Schritt 3

Wählen Sie alle Formen (Strg-A) aus und wenden Sie das horizontale Ausrichtungszentrum und das vertikale Ausrichtungszentrum an. Verwenden Sie die Drehtransformation, um die Formen alle 22,5° zu kopieren. Verwenden Sie Strg-D, um diese Aktion zu wiederholen.

Rotating transform to make more guidelinesRotating transform to make more guidelinesRotating transform to make more guidelines

Schritt 4

Kopieren Sie den inneren und äußeren Teil des vierten langen Rechtecks, das bei der Drehung erstellt wurde, und fügen Sie sie in eine neue Ebene ein. Stellen Sie die auf der vorherigen Ebene gezeichneten Linien auf 0.01 pt Konturgewicht ein und sperren Sie die Ebene.

Ziehen Sie die eingefügten Rechtecke zurück auf die neue Ebene, um die achtzackigen blauen Sterne um den Rand unseres Musters zu schneiden, der vom zweiten erstellten langen Rechteck geschnitten wird. Stellen Sie sicher, dass die Mitte dieser Form mit der Mitte des achtzackigen blauen Sterns übereinstimmt.

Offsetting to make more guidelines on other symmetriesOffsetting to make more guidelines on other symmetriesOffsetting to make more guidelines on other symmetries

Zeichnen Sie ein temporäres Liniensegment (\) von der Mitte des achtzackigen blauen Sterns zur Mitte des 16zackigen blauen Sterns. Gruppieren Sie (Strg-G) dieses Liniensegment mit den langen Rechtecken auf dieser Ebene.

Verwenden Sie die Drehtransformation, um die Formen alle 22.5° zu kopieren und 16 Sätze zu erstellen. Ziehen Sie jede neue Form so, dass das temporäre Liniensegment die Mitte des 16-spitzen blauen Sterns schneidet. Zum Schluss die Gruppierung aufheben und die Liniensegmente löschen.

Rotating guidelines for other symmetriesRotating guidelines for other symmetriesRotating guidelines for other symmetries

Schritt 5

Stellen Sie die auf der vorherigen Ebene gezeichneten Linien auf 0.01 pt Konturgewicht ein und sperren Sie die Ebene.

Erstellen Sie eine neue Ebene und zeichnen Sie mit dem Zeichenstift-Werkzeug (P) einen der braunen fünfseitigen Sterne nach. Richten Sie die Ecken an den zuvor erstellten Linien anstelle des tatsächlichen Bildes aus, um die Symmetrie sicherzustellen.

Verwenden Sie die Drehtransformation, um die Formen 15 Mal alle 22.5° zu kopieren. Ziehen Sie jede neue Form an ihre Stelle.

Die Farben sind für das Endprodukt nicht erforderlich, helfen Ihnen jedoch zu erkennen, welche Fliesen welche sind (und es sieht besser aus). Die Gliederungsansicht kann erforderlich sein, um einige Formen genau zu zeichnen.

Wiederholen Sie diesen Vorgang für die blauen und schwarzen Sechsecke, die braunen Drachen und den blauen 16-spitzen Stern.

Moorish tile work vector central patternMoorish tile work vector central patternMoorish tile work vector central pattern

Schritt 6

Entsperren Sie die Ebenen ohne Kacheln und kopieren Sie sie. Erstellen Sie eine neue Ebene und fügen Sie diese Formen ein. Ziehen Sie sie, um sie an den äußeren achtzackigen Sternen zu schneiden. Sperren Sie diese neue Ebene.

Erstelle eine weitere neue Ebene und kopiere das blaue Sechseck. Verwenden Sie die Drehtransformation, um die Formen alle 45° zu kopieren, sodass insgesamt acht Formen angezeigt werden. Ziehen Sie jedes in die richtige Ebene um den achtzackigen Stern. Verwenden Sie das Zeichenstift-Werkzeug, um die schwarzen Drachen zu verfolgen, und drehen Sie die Transformation, um den achtzackigen Stern zu kopieren, und zeichnen Sie dann den blauen achtzackigen Stern nach.

Wählen Sie alle diese Formen aus und drehen Sie sie um den zentralen blauen 16-Punkt-Stern.

Moorish tile work vector more symmetriesMoorish tile work vector more symmetriesMoorish tile work vector more symmetries

Schritt 7

Fahren Sie auf diese Weise fort, um ein hochsymmetrisches Muster zu erzeugen. Blenden Sie alle Ebenen mit Hilfslinien aus und lassen Sie die Kacheln sichtbar. Als SVG-Datei speichern.

Moorish tile work vector final patternMoorish tile work vector final patternMoorish tile work vector final pattern

2. Bereiten Sie das Modell vor

Wenn Sie mit Tinkercad nicht vertraut sind, sollten Sie zuerst den Lernabschnitt durchsuchen.

Die Tinkercad-Galerie mit vom Benutzer bereitgestellten Teilen ist der Schlüssel zu diesem Tutorial und ein brillanter Teil der Maker-Bewegung im Allgemeinen. So etwas wie eine Telefongehäuse ist etwas knifflig, weil Sie die Größe genau so einstellen müssen: locker genug, um zu passen, aber fest genug, um nicht herunterzufallen. Sie müssen auch Löcher an der richtigen Stelle für Tasten und Anschlüsse bekommen. Oft braucht man sorgfältige Messungen, präzise CAD-Arbeiten und selbst dann ein paar Iterationen, um es richtig zu machen.

Mit einer Galerie verwendbarer Teile, nach der wir nur suchen können, in diesem Fall Samsung S5, können wir jedoch einen Fall finden, für den jemand anderes diese ersten Schritte ausgeführt hat, damit wir uns auf die kreative Seite der Dinge konzentrieren können.

Schritt 1

Melden Sie sich bei Tinkercad an und navigieren Sie zum Samsung S5 Case oder suchen Sie in der Galerie nach einer Alternative. Klicken Sie auf Kopieren und Tinker.

Tinkercad Copy TinkerTinkercad Copy TinkerTinkercad Copy Tinker

Schritt 2

Klicken Sie oben links auf Design > Eigenschaften. Geben Sie Ihrem Modell einen Namen und stellen Sie sicher, dass Sichtbarkeit und Lizenz wie gewünscht eingestellt sind (die Lizenz kann vom übergeordneten Modell bestimmt werden).

Tinkercad Thing PropertiesTinkercad Thing PropertiesTinkercad Thing Properties

Schritt 3

Klicken Sie oben links auf Bearbeiten > Kopieren und dann auf Bearbeiten > Einfügen. Alternativ können Sie Control-C und dann Control-V verwenden. Klicken und ziehen Sie den zweiten Gehäuse zur Seite.

Tinkercad Copy and PasteTinkercad Copy and PasteTinkercad Copy and Paste

Schritt 4

Wir werden das Lautsprecherloch im Gehäuse füllen. Legen Sie zunächst die Arbeitsebene auf die Rückseite der Telefongehäuse. Sie finden die Arbeitsebene rechts in der Kategorie Zusammenklappbare Helfer. Als nächstes platzieren Sie eine Box über dem Loch im Gehäuse. Das Feld befindet sich rechts in der Kategorie Geometrisch zusammenklappbar.

Tinkercad Filling a holeTinkercad Filling a holeTinkercad Filling a hole

Schritt 5

Drehen Sie die Ansicht, um von unten zu schauen, indem Sie die rechte Maustaste ziehen. Reduzieren Sie das Am Raster ausrichten (unten rechts) auf Schritte von 0.1 mm. Skalieren Sie die Box auf die gleiche Dicke wie das Gehäuse, indem Sie den kleinen weißen Würfel an der Unterseite der Box ziehen. Wenn Sie einen anderen Fall verwenden, notieren Sie die angegebene Höhe. Gruppieren Sie das Gehäuse und das Feld, um ein einzelnes Objekt zu erstellen.

Tinkercad ThicknessTinkercad ThicknessTinkercad Thickness

Schritt 6

Nachdem wir die Breite des Gehäuses kennen, werden wir uns kurz mit den von Shapeways angebotenen Materialien befassen.

Es gibt eine Reihe von Materialien im Angebot, von einfachem rauem und billigem Kunststoff bis hin zu Sterlingsilber. Wir werden uns für das kostengünstige Ende der Dinge entscheiden, starken und flexiblen Kunststoff. Dies ist Nylonpulver, das mit dem SLS-Verfahren verschmolzen ist. Weitere Informationen finden Sie im Artikel über 3D-Druck vom letzten Monat oder im Video unten auf der Kunststoffseite Stark und flexibel. Auf dieser Seite finden Sie auch Gestaltungsrichtlinien für das betreffende Material, aus denen hervorgeht, wie dünn Wände und Merkmale wir gestalten können.

Es ist wichtig, diese Entwurfsrichtlinien beim Entwurf zu berücksichtigen, um zu vermeiden, dass ein Modell erstellt wird, das nicht realisiert werden kann. Unser Gehäuse passt in die Grenzen von 650 × 350 × 550 mm und hat Wände mit einer Dicke von mehr als 0.7 mm. Wir sollten also in Ordnung sein, um fortzufahren. Wenn Sie ein anderes Material oder ein anderes Gehäusemodell verwenden, lesen Sie die Konstruktionsrichtlinien sorgfältig durch.

Shapeways MaterialsShapeways MaterialsShapeways Materials

3. Passen Sie das Modell an

Schritt 1

Importieren Sie die zuvor erstellte SVG-Datei. Die Option zum Importieren von Dateien finden Sie rechts in der Kategorie Reduzierbar importieren. Maßstab und Höhe sind in diesem Fall unwichtig.

Tinkercad Imported patternTinkercad Imported patternTinkercad Imported pattern

Schritt 2

Halten Sie die Umschalttaste gedrückt und ziehen Sie einen der weißen Würfel an den Ecken des Musters, um alle Dimensionen gleichmäßig zu skalieren. Skalieren Sie so lange, bis das Muster größer als das Gehäuse ist. Bewegen Sie das Muster durch Ziehen des schwarzen Kegels in der Mitte vertikal so, dass es sich direkt über der Telefonhülle befindet. Bewegen Sie das Muster horizontal, um den zentralen Stern im Muster und den Spalt für die Kamera im Gehäuse auszurichten. Hier kann das horizontale Ausrichten von Muster und Gehäuse hilfreich sein. Diese Option finden Sie oben unter Anpassen.

Tinkercad Aligning patternTinkercad Aligning patternTinkercad Aligning pattern

Schritt 3

Skalieren Sie das Muster vertikal, sodass 1 oder 2 mm des Randes des Gehäuses frei bleiben. Dies stellt sicher, dass das Gehäuse stark ist. Konvertieren Sie das Muster in ein Loch (im Inspektorbereich oben links). Gruppieren Sie dann mit dem Gehäus - dies kann einige Zeit dauern.

Tinkercad Leaving a strong edgeTinkercad Leaving a strong edgeTinkercad Leaving a strong edge
Tinkercad Moorish tile pattern phone caseTinkercad Moorish tile pattern phone caseTinkercad Moorish tile pattern phone case

Schritt 4 (optional)

Zu diesem Zeitpunkt entschied ich, dass mir der Bereich um die Kameraöffnung nicht gefiel. Ich kehrte zu Illustrator zurück und kombinierte die inneren Kacheln des zentralen Musters und exportierte sie erneut als SVG. Dann habe ich die Gruppierung aufgehoben und das alte Muster gelöscht und dann das neue Muster importiert, neu ausgerichtet und skaliert, in Loch konvertiert und neu gruppiert.

Altering the patternAltering the patternAltering the pattern

Tinkercad Moorish tile altered pattern phone caseTinkercad Moorish tile altered pattern phone caseTinkercad Moorish tile altered pattern phone case

Schritt 5

Der Bereich um die Öffnung für Ladegerät, Lautstärke und Netzschalter kann schwach sein. Diese letzten Schritte werden das angehen.

Tinkercad Weak areaTinkercad Weak areaTinkercad Weak area

Wenn Sie zum zweiten Gehäuse übergehen, platzieren Sie Zylinder an jedem Ende des Spaltes und eine Box, die mit dem breitesten Teil des Zylinders ausgerichtet ist. Ändern Sie sie in Löcher. Wiederholen Sie den Vorgang für die Ein- / Aus-Taste und die Lautstärketaste.

Chamfered charger holeChamfered charger holeChamfered charger hole
Other chamfered holesOther chamfered holesOther chamfered holes

Schritt 6

Ziehen Sie eine Box hinein und skalieren Sie sie so, dass sie den gesamten Telefongehäuse umfasst. Gruppieren Sie diese Box mit den im letzten Schritt hergestellten Lochboxen und Zylindern. Konvertieren Sie diese zusammengesetzte Entität in ein Loch und gruppieren Sie sie mit dem Gehäuse, um die Bereiche um das Ladegerät, die Lautstärke und die Netzschalter zu belassen.

Complex cutting holeComplex cutting holeComplex cutting hole

Schritt 7

Richten Sie diese Teile sorgfältig am gemusterten Gehäuse aus und gruppieren Sie dann alles. Wir sollten jetzt ein schönes robustes Gehäuse haben. Zu diesem Zeitpunkt habe ich die Gruppierung aufgehoben und die Skalierung für das Muster der Löcher leicht angepasst und dann alles für das unten gezeigte endgültige Modell neu gruppiert.

Final reinforced partFinal reinforced partFinal reinforced part

Schritt 8

Der letzte Schritt in Tinkercad ist das Exportieren in eine Datei für den 3D-Druck. Wählen Sie im Menü Design die Option Download für 3D-Druck. Daraufhin wird der folgende Dialog angezeigt. Wählen Sie das STL-Dateiformat und es sollte heruntergeladen werden.

Save as STLSave as STLSave as STL

4. Erstellen Sie das Modell

Schritt 1

Zurück zu Shapeways, wo wir unser endgültiges Modell haben. Wenn Sie noch kein Konto haben, melden Sie sich an. Sobald Sie angemeldet sind, gehen Sie zum Abschnitt Design. Klicken Sie auf die blaue Schaltfläche Hochladen, stellen Sie sicher, dass Millimeter für Modelleinheiten ausgewählt ist, und laden Sie die von Tinkercad heruntergeladene STL-Datei hoch.

Shapeways uploadShapeways uploadShapeways upload

Schritt 2

Nach einem Moment sollte der Bildschirm oben mit dem Modell angezeigt werden. Dies wäre ein guter Zeitpunkt, um die angezeigten Abmessungen zu überprüfen, da STL-Dateien sehr einfach sind und zwar Abmessungen haben, aber nicht speichern, in welchen Einheiten sie sich befinden! Deshalb mussten wir im letzten Schritt Millimeter auswählen. Achten Sie darauf, wenn Sie Dateien von einem anderen Ort erhalten, dass diese die erwartete Größe haben.

Nachstehend finden Sie eine Liste aller verfügbaren Materialien. Nach einigen Augenblicken sollten diese automatische Berechnungen und Überprüfungen durchführen, die Preise für jedes Material berechnen und etwaige Probleme und Preise anzeigen.

Ach je! Wie Sie unten sehen können, zeigt unser Modell Probleme. Wenn Sie auf Probleme anzeigen klicken, werden etwas mehr Details angezeigt.

Shapeways IssuesShapeways IssuesShapeways Issues

Schritt 3

Dies zeigt Ihnen, wo das Problem liegt - in diesem Fall die Wandstärke. Obwohl wir mit einem Gehäuse begonnen haben, das dick genug ist, um in diesem Material zu arbeiten, gibt es dort, wo wir geschnitten haben, einige dünne Abschnitte (orange). Diese Abschnitte sind viel schwächer und können möglicherweise während der Herstellung nicht einmal richtig verbunden werden.

Shapeways problem areasShapeways problem areasShapeways problem areas

Es gibt ein Tool, mit dem diese Probleme automatisch behoben werden können. In diesem Fall wird Material hinzugefügt, um sie zu verdicken(blau), aber ich persönlich finde das etwas hässlich. Die richtige Antwort wäre, diese Kanten anzufasen oder zu filetieren. Leider fehlt Tinkercad diese Option! Wir könnten die STL-Datei in ein anderes Programm wie 3ds Max importieren, aber das würde den Rahmen dieses Tutorials sprengen.

Zum Glück grenzen all diese dünnen Abschnitte an einen dicken Abschnitt und sollten daher nicht viel Stress verursachen. In diesem Fall habe ich beschlossen, wie man in Hollywood sagt, es in der Post zu reparieren. Ich werde diese Kanten am endgültigen Modell feilen und schleifen, wenn sie sich als problematisch herausstellen. Dies ist eine häufig übersehene Option im 3D-Druck. Es ist allzu einfach, das Modell zu perfektionieren. Denken Sie jedoch daran, dass Sie es anschließend mit herkömmlichen Methoden bearbeiten können, wenn es einfacher ist.

Shapeways bietet uns die Möglichkeit, die Probleme zu ignorieren und zu versuchen, in der Option Trotzdem drucken zu drucken. Aber Vorsicht - das geht manchmal schief!

Shapeways auto fixShapeways auto fixShapeways auto fix

Schritt 4

Wenn Sie auf Jetzt kaufen klicken, gelangen Sie zur folgenden Seite. Wenn Sie sicherstellen, dass Auf jeden Fall drucken ausgewählt ist, können Sie auschecken, Versand- und Zahlungsinformationen eingeben und es ist in Bearbeitung. Nach den automatisierten Überprüfungen wird eine manuelle Überprüfung durchgeführt. Mit etwas Glück sollten Sie jedoch innerhalb eines Tages eine E-Mail erhalten, in der Sie darüber informiert werden, dass die Herstellung begonnen hat.

Shapeways cartShapeways cartShapeways cart

Warten Sie auf den Postboten...

Etwa eine Woche später erschien der Postbote mit einem ziemlich gut verpackten Paket, das von Shapeways Eindhoven in den Niederlanden verschickt wurde. Wie Sie unten sehen können, passt es gut zu einem ersten Versuch - stellenweise etwas locker und etwas schwierig, die Tür für das Ladegerät zu öffnen, aber bei einem ersten Prototyp ist das oft der Fall!

3D printed moorish tilework inspired case on a Samsung S53D printed moorish tilework inspired case on a Samsung S53D printed moorish tilework inspired case on a Samsung S5

Bei genauerem Hinsehen ist die Textur ein raues, pudriges Weiß, und Sie können sehen, wo die einzelnen Kunststoffpartikel geschmolzen sind. Wenn Sie ein glatteres Finish bevorzugen, ist eine polierte Option verfügbar. Oder holen Sie sich einfach nasses und trockenes Sandpapier, um die gewünschten Bereiche zu glätten. Persönlich mag ich die raue Textur - sie gibt mir einen guten Griff, damit ich mein Telefon nicht fallen lassen kann.

Sintered Nylon surface detailSintered Nylon surface detailSintered Nylon surface detail

Dieses Tutorial hat Ihnen gezeigt, wie Sie ein Muster nehmen und in ein 3D-Objekt schneiden, wie Sie Löcher in dieses Objekt füllen und komplexere Formen erstellen, um Teile aus Objekten zu schneiden. Und auch ein wenig über das Erstellen von Mustern und das Drucken von Objekten.

Mit den Fähigkeiten aus diesem Tutorial sollten Sie in der Lage sein, Ihren eigenen Gehäuse oder ein anderes Objekt anzupassen. Wenn Sie an meinem Gehäuse basteln möchten, ist er auf Tinkercad verfügbar. Hinterlassen Sie unten Ihre Kommentare, Vorschläge und Bastelobjekte.

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