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大多数设计文件（特别是那些复杂物体的设计文件）需要专家进行调整优化。“尽管人们谈论很多关于设计软件质量的问题，但设计文件制作者的技术才是核心问题。”约翰说，“一个杂乱的设计文件会拖延进度，因为我需要重做并对其进行修正。”
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图5–9
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注：3D打印世界是复杂的生态系统，它涵盖了软件和硬件的产品（开源代码的）、工具和应用，还包括为个人客户及商业客户提供服务。
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图片来源：Tuan TranPham tuan@tranpham.com | @ ttranpham http://www.linkedin.com/in/ ttranpham
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客户提交了他们的设计文件后，接下来约翰便会将文件转换为3D打印的特殊格式STL（标准镶嵌语言）。STL是一种业内标准的有着几十年历史的文件格式，它是由SL打印的发明者、3D系统公司的创始人查克·赫尔创造的，STL文件格式有点儿类似于PostScript文件格式，PostScript可将计算机文件转换为二维打印机能识别和处理的文件格式。
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约翰说：“我的大部分工作是质量控制，以确保STL文件正确运行。”当今的STL文件格式退回到了人们对3D打印机没什么要求的年代。STL文件的工作并不轻松，它的一生漫长而杰出，但却无法跟上先进打印技术和设计软件的步伐。
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挑战在于STL文件必须将设计的复杂细节转换为直观的数字形式，而这很难传达到3D打印头。例如，工程软件是在机械通过切割制造物体而不是层层堆积制造物体的年代成长起来的。因此，体现着制造血统的工程设计软件仍然在学习如何增材制造而不是切割制造。
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在设计文件转换为STL格式后，STL将设计对象的数字形状“包装”在虚拟的表面之内，我们称之为“网格”，其由成千上万（有时数百万）个连锁多边形组成。表面网格上的每个连锁多边形（常用的是三角形）都携带着物体的形状信息。在设计文件转换中，全部的设计表面包括物体可以接触到空气的任何部分，不是工程师的人可能会对此感到些许困惑。例如，一个物体的表面设计既包括物体的外表面，也包括其空心处的内表面。
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当STL转换完成，新包装的STL文件的虚拟表面必须是防水的，这有点儿类似于给物体涂上一层防水密封剂。一个防水的STL文件的表面网格可以精确而完整地覆盖和捕捉到设计表面的曲线和内部镂空。就像在密封防水麂皮鞋上的孔洞或缝隙一样，STL文件表面网格的缝隙将会在后续过程中引起问题。
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一旦STL准备就绪，连接CAD和CAM的桥梁已经基本完成。即将进行3D打印的物体在完成表面防水网格包装后，还要为其最终阶段做准备：分层制造过程。在此STL文件将完成它的最后一部分工作，打印机固件读取STL文件，将数字网格“切”为虚拟的薄层，这对应着将来3D打印的物理薄层。
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STL文件每个虚拟切片都反映着最终打印物体的一个横截面。还记得沿着咖啡杯底描出轮廓吗？该轮廓就等于STL文件中的一个单独的“薄片”的轮廓，也对应着一个单独的3D打印层。轮廓跟踪完成后，打印机需要进行光栅前后扫描以填满内部轮廓，就像填满着色薄中的所有形状。
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有些3D打印机配备了内置可视化工具，可对CAD与 STL文件间的转换进行双重检验。未来，智能软件将可以确保设计文件打印出设计者的想象中的物体。同时，像约翰一样的专家将引导所有类型的设计文件由数字模型化身为坚固的、吸引人的3D打印模型。约翰说：“一旦设计文件准备就绪，最难的工作接踵而来。”
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如果人们到目前为止所做的全部正确，当设计文件准备好后，打印机将开始自助活动。在打印机深处，微控制器和传感器（类似于纸张打印机的打印驱动）将告诉机器如何操作以确保一切正常。约翰说：“当你点击打印后，打印机可在无人看管的状态下全天候运行。”
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图5–10 将打印好的物体从粉床上拣出并清理
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图片来源：3D Systems
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3D打印：从想象到现实 [:1700398789]
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后处理：3D打印的最后工序
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在ABC成像公司，打印过程以后处理来结束。当一项3D打印工作完成后，操作人员重新发挥作用。大多数刚打印完成的物体看起来并不光滑或没有完全成型。新打印的物体从打印机中取出后，需要进行一些人工的准备和清理工作，这个过程称作“后处理”。
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在处理复杂的新打印对象时，就像3D打印的其他步骤一样，有其自己的学习曲线。新打印的部分在从机器中出来后可能很脆弱，约翰说：“学习曲线的一部分就是要打破很多东西，还有烧掉很多材料。”
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突出的能力使得3D打印成为一种新的强大的塑型方式，而且它将塑型的复杂性转移到了设计和制造过程中。有很多细弱部分、环形或是镂空设计的物体打印起来是最棘手的，想象一下3D打印出布鲁克林大桥或是一个具有宽且薄平顶的建筑模型，那该有多难。
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要打印出精致的交错网状结构，达到令人惊叹的效果，一名好的设计师必须考虑支撑结构。支撑材料是伴随着3D打印的持久材料，就像建设项目中的临时脚手架一样，支撑结构可在3D打印过程中帮助物体保持形状。一些打印机需要支撑结构，而另一些则依靠原材料粉末提供支撑，但有些设计者会增加额外的支撑结构应对增加的弹力。支撑材料会在打印结束后的后处理步骤中移除。
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后处理的程度和形式由物体设计的复杂性决定，如所使用塑料树脂的类型、对外表的要求。移除支撑材料会使用一些手工打磨、清洗或抛光的手段，根据用途某些物体会被打磨、喷漆或与其他物体焊接在一起。
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