Najlepsze programy do drukarki 3D i modelowania 3D dla początkujących

Programy do drukarki 3D i modelowania 3D są niezbędnym elementem w procesie wytwarzania przyrostowego. Sam druk 3D to w dużym uproszczeniu nakładanie materiału warstwa po warstwie przez drukarkę 3D w celu uzyskania kompletnej części. Jednak to, jak wydruk 3D będzie wyglądać, jakie będzie mieć wymiary lub kształt zależy od pierwszego etapu całego procesu jakim jest przygotowanie modelu 3D w oprogramowaniu. W tym artykule skupimy się na programach, w których można przygotować modele pod druk 3D oraz slicerach – czyli programach przetwarzających model 3D do pliku, który może być odczytany przez drukarkę 3D.

Jaki program do modelowania 3D wybrać?

Wybór odpowiedniego programu do drukarki 3D jest kluczowym krokiem przed rozpoczęciem drukowania. W pierwszej kolejności warto zadać sobie pytanie jak bardzo skomplikowane modele 3D zamierzamy wykonywać. Jeśli są to jedynie proste obiekty to z pewnością wystarczą nam podstawowe i bezpłatne narzędzia. W przypadku, gdy będziemy przygotowywać duże złożenia i zespoły to warto rozważyć kilka alternatyw – wśród nich znajdą się zarówno programy płatne jak i bezpłatne.

Innym podziałem jest podział ze względu na typ modelowania, które planujesz wykonywać. W tej kwestii mamy dominację dwóch podejść – modelowania parametrycznego oraz modelowania organicznego. W zestawieniu przy każdym programie znajdziesz informację o tym do jakiego typu modelowania dana pozycja się głównie nadaje.

Teraz skupmy się na wyjaśnieniu czym są te typy modelowania:

modelowanie parametryczne – to sposób modelowania, w którym określasz geometrię obiektu za pomocą stałych czyli parametrów. Za pomocą ściśle określonych parametrów sterujesz wielkością, szerokością modelu itd. W każdym momencie parametry możesz zmienić i dostosować geometrię do jakichkolwiek zmian. Takie modelowanie jest nazywane modelowaniem inżynieryjnym, a programy które wspierają ten proces są programami CAD (Computer Aided Design). Przykłady: koła zębate, obudowy, części mechaniczne.

modelowanie organiczne – wynikiem takiego modelowania są obiekty o naturalnych kształtach – figurki i inne skomplikowane modele, które bardzo ciężko by było określić parametrycznie. Przykłady: figurki postaci, zwierząt.

Programy do drukarki 3d i modelowania 3d – przegląd rozwiązań

W tej sekcji zajmiemy się szczegółowym opisem programów CAD – w szczególności do projektowania 3D oraz druku 3d. Skupimy się na 8 programach:

1. Fusion
2. TinkerCAD
3. Onshape
4. FreeCAD
5. Blender
6. Sketchup
7. Solidworks
8. OpenSCAD

Na liście znalazły się zarówno darmowe jak i płatne programy, do użytku domowego oraz nawet dostępne dla najmłodszych majsterkowiczów. Wszystkie programy umożliwiają eksport modeli do drukarki 3D (oczywiście z użyciem odpowiedniego slicera). Zapraszam po szczegóły poniżej.

Programy do drukarki 3D takie jak slicer, które omówimy w tym artykule, to:

1. Cura
2. Prusa Slicer
3. Orca Slicer
4. Babmu Studio

1. Autodesk Fusion – dawniej Fusion 360

Charakterystyka: darmowy / proste i złożone modele / modelowanie parametryczne

Fusion to bardzo popularny program CAD, który został stworzony przez firmę Autodesk. Fusion jest rozbudowanym narzędziem, które posiada również moduł CAM do przygotowywania programów obróbkowych na maszyny CNC, środowisko symulacji MES, środowiska renderowania i animacji oraz środowisko rysunku technicznego 2D.

Co istotne Fusion 360 jest za darmo do użytku osobistego. Otrzymujesz bezpłatną licencję na 3 lata – jedyne co musisz zrobić to zarejestrować się i pobrać licencję Personal. Jak to zrobić omawiam w poniższym wideo. Jeśli chcesz pobrać możesz skorzystać z tego linku (wersji darmowej), mówię o tym w poniższym filmie.

Jest to oprogramowanie przeznaczone głównie do modelowania parametrycznego, ale posiada również moduł do modelowania swobodnego / organicznego. Interfejs jest intuicyjny i poukładany, a krzywa nauki i obsługi Fusion 360 nie jest stroma. Z powodzeniem wykorzystasz go do wykonania zarówno prostszych projektów jak i złożonych. Użytkownicy drukarek 3D często go wybierają z uwagi na niezawodność i spore możliwości. Od wielu lat jest to mój ulubiony program do projektowania modeli 3D. Fusion będzie odpowiedni zarówno dla początkujących użytkowników jak i doświadczonych.

Poniżej zdjęcie z programu Fusion w którym na kursie Modelowania w Fusion oraz Modelowania pod druk 3D wykonujemy ramię robotyczne:

Protip w Fusion pod druk 3D: Jeśli modelujesz gwint pod druk 3D to uruchom opcję gwintu „modelowanego”. Wiele innych rzeczy znajdziesz też w kursie tutaj.

2. TinkerCAD

Charakterystyka: darmowy / proste modele

Jest to w pełni darmowy oraz online’owy program do drukarki 3d, dostępny przez przeglądarkę internetową. TinkerCAD jest idealny dla najmłodszych z uwagi na kolorowy i przyjazny interfejs. Do dyspozycji są gotowe podstawowe bryły, które umieszczasz w obszarze modelowania, dostosowujesz ich wymiary oraz możesz ze sobą łączyć.

TinkerCAD to darmowy program i co istotne możesz go uruchomić z dowolnego urządzenia na świecie połączonego z internetem. Bez problemu możesz wykorzystywać go np. na tablecie. Bez przeszkód 7-8 latek może już zagłębić się w tajniki modelowania z TinkerCADem. Będzie dobrym wyborem dla początkujących użytkowników i wykonywania prostych modeli 3d.

Pamiętaj jednak że wraz z prostotą idą pewne ograniczenia. Zdecydowanie lepiej wybrać inny program jeśli chcesz robić bardziej wymagające modele.

Protip: Przed wysłaniem modeli do druku 3D zadbaj o to, aby bryły zostały połączone ze sobą. Unikniesz wtedy problemów.

3. Onshape

Charakterystyka: darmowy / proste i złożone modele / modelowanie parametryczne

Onshape to kolejny program do projektowania, który możesz wykorzystywać bez opłat (ma dostęp do wersji darmowej). Uruchamiasz go podobnie jak TinkerCAD czyli za pomocą przeglądarki ale w przeciwieństwie do TinkerCAD oferuje on ogrom funkcji i pozwala tworzyć zaawansowane modele i złożenia. Pliki przechowywane są w chmurze i masz do nich dostęp z każdego urządzenia. Onshape jest dedykowany dla szerokiego grona użytkowników – również dla początkujących.

Dzięki temu, że jest to program chmurowy nie musisz posiadać mocnej stacji roboczej aby na nim pracować, ani nie musisz instalować aktualizacji oprogramowania na swoim komputerze. Posiada intuicyjny interfejs i jest stosunkowo łatwy w obsłudze. Jest to program przeznaczony głównie do modelowania parametrycznego.

Jeśli chcesz wykorzystać Onshape do generowania g-code na maszyny CNC to pamiętaj, że w wersji Free nie jest to możliwe – warto rozważyć wtedy Fusion w licencji Personal (darmowej).

Protip: Przed eksportem ustaw w Units -> mm w oknie STL

4. FreeCAD

Charakterystyka: darmowy / proste i złożone modele / modelowanie parametryczne

FreeCAD to oprogramowanie do modelowania 3D, które cieszy się popularnością z uwagi na swój Open-source’owy charakter. Jest to darmowy CAD, który instalowany jest na komputerze użytkownika. W 2024 roku FreeCAD został zaktualizowany do wersji 1.0, która przyniosła szereg oczekiwanych udogodnień oraz bugfixów.

Podobnie jak w przypadku wcześniejszych softów – FreeCAD jest nastawiony na projektowanie parametryczne. Posiada dużą ilość poleceń i z powodzeniem możesz wykorzystywać go do przygotowania prostych i złożonych modeli 3D.

Oceniając subiektywnie – interfejs FreeCADa jest dość toporny a krzywa nauki bardziej stroma. Czasem podczas modelowana znajdziesz bugi i coś nie będzie 'chciało’ się zamodelować… ale w każdym programie się to zdarza :) Choć w FreeCAD może być to częstsze. Posiadacze drukarki 3D wybierają ten program ponieważ jest darmowy i daje stosunkowo duże możliwości.

Protip do pracy w FreeCAD: W Preferences → Part Design → Shape→STL ustaw Maximum mesh deviation na 0,1% aby wyświetlać gładsze krawędzie modeli 3D.

5. Blender

Charakterystyka: darmowy / proste i złożone modele / modelowanie organiczne

Blender to wręcz ikona wśród programów do modelowania organicznego. Jest to bezpłatne oprogramowanie, które z powodzeniem wykorzystasz do rzeźbienia czy animacji ale także modelowania pod drukowanie 3D.

Po instalacji Blendera na swoim komputerze możesz pobrać i wgrać specjalną wtyczkę – 3D Print Toolbox, która analizuje grubości ścian Twoich modeli oraz naprawia krawędzie non-manifold, które mogą zostać utworzone podczas modelowania organicznego. Takie krawędzie to po krótce krawędzie które nie mogłyby istnieć w rzeczywistości (dlatego jest to tak ważne aby modele 3D pod druk 3D nie miały takich krawędzi). Przykładem takich krawędzi są krawędzie które należą do więcej niż dwóch ścian.

Oprogramowanie jest dość trudne do nauki z uwagi na ogromną ilość narzędzi, ale dzięki temu otrzymujesz zestaw poleceń które pozwolą Ci wyrzeźbić nawet najbardziej skomplikowany, organiczny kształt, figurkę etc.

Protip: Po zainstalowaniu dodatku w widoku 3D Print wybierz Check all – plugin podświetli zbyt cienkie ściany etc.

6. SketchUp

Charakterystyka: darmowy / proste i złożone modele / modelowanie parametryczne

SketchUp to program na licencji freemium – wersja webowa jest wersją darmową. Modele mogą być zapisywane w chmurze lub na dysku komputera. Dodatkowo można z niego wyeksportować pliki do formatu STL używając darmowej wtyczki SketchUp STL.

Program słynie z metody Push/Pull, która pozwala na szybkie wyciąganie kształtów z płaskich elementów. Próg wejścia jest zatem stosunkowo niski.

W przeciwieństwie do programu CAD np. Fusion, Sketchup nie posiada historii modelowania, gdzie każda operacja może zostać zmodyfikowana / wyedytowana.

7. SolidWorks

Charakterystyka: płatny / proste i złożone modele / modelowanie parametryczne

Jest to program, który stał się standardem przemysłu mechanicznego. Posiada ogromną ilość narzędzi, umożliwia symulacje MES, zawiera biblioteki elementów standardowych, jest wydajny w dużych złożeniach, umożliwia przygotowanie rysunków technicznych itd. Jest to oczywiście parametryczny system CAD, który pozwala na eksport modeli 3d do plików pod druk 3D (STL/3MF).

Próg wejścia dla Solidworks jest dość wysoki. Ponadto duża ilość poleceń i skomplikowanie programu sprawia, że krzywa nauki jest dość stroma.

Protip: Możesz użyć wbudowanego modułu Print3D aby automatycznie zorientować model pod kątem redukcji podpór.

8. OpenSCAD

Charakterystyka: bezpłatny / proste i złożone modele / modelowanie parametryczne

Jeżeli chciałbyś tworzyć modele w programistyczny sposób to OpenSCAD może być Twoim wyborem. Jest to darmowy program, który można nazwać „skryptowym” CADem. Modele opisujesz specjalnym językiem i zapisujesz w pliku .scad. Nie chwytasz myszą za wierzchołki, ale wszystko definiujesz za pomocą parametrów.

Zdecydowanie odradzam początkującym użytkownikom.

OpenSCAD pozwala eksportować pliki do STL. Dzięki temu można tworzyć parametryczne modele oraz wersje części zmieniając parametry w pliku.

Protip: Użyj Ctrl+F5 aby wykonać preview Twojego modelu z kodu.

Slicer – specjalistyczne programy do drukarki 3D

W momencie, gdy posiadasz już swój własny model na drukarkę 3D to przychodzi czas na użycie programu do cięcia zaimportowanych obiektów trójwymiarowych. Sam plik z modelem (np. STL czy 3MF) nie jest wystarczający – musimy go „przetłumaczyć”, tak aby drukarka go rozumiała. Do tego korzystamy ze slicera. Slicer generuje g-code czyli zestaw instrukcji dla drukarki 3D:

• jak szybko, gdzie i kiedy ma przemieścić się głowica drukująca
• ile materiału trzeba wyekstrudować i w jakiej temperaturze
• gdzie przesunąć w danym momencie stół roboczy
• itd.

Jak widzisz jest to dość skomplikowany proces, dlatego właśnie używamy slicera.

Twoim zadaniem, zanim wygenerujesz kod ze slicera jest:

• zaimportować plik STL / 3MF do slicera
• ustawić model na wirtualnym stole
• ustawić parametry druku lub wybrać je z predefiniowanych
• zapisać lub wysłać na drukarkę

Co istotne, dzisiejsze drukarki w dużej mierze mają swoje dedykowane slicery (programy do drukarki 3d), które zawierają predefiniowane ustawienia, które często są poprawne. Wystarczy załadować odpowiedni materiał i gotowe. Oczywiście możesz też korzystać ze slicerów innych producentów, jeśli jest to możliwe.

Spójrzmy teraz wspólnie na zestawienie najpopularniejszych slicerów.

1. Cura

Darmowy slicer od Ultimaker, który nadal cieszy się popularnością. Używałem go z moja pierwszą drukarką 3D przeszło 10 lat temu w 2015 roku.

Cechy:

1. Zawiera profile druku dla wielu drukarek różnych producentów
2. Dużo wtyczek, które rozbudowują możliwości slicera
3. Rozbudowany zestaw ustawień pozawala dobrze dopasować parametry druku

2. PrusaSlicer

Darmowy i stale rozwijany przez Prusa Research czyli słynnego producenta drukarek z Czech. Zawiera setki profili druku dla ponad 300 drukarek obcych producentów.

Cechy:

1. Łatwa generacja organicznych supportów (drzewek)
2. Zaawansowany ale spójny interfejs
3. Adaptacyjna wysokość warstw

3. OrcaSlicer

Ten slicer bazuje na programie Bambu Studio (omówiony poniżej) i jest bezpłatnym i open-source’owym projektem. Podobnie jak wcześniejsze programy jest kompatybilny z duża liczbą drukarek różnych producentów.

Cechy:

1. Duża ilość narzędzi kalibracyjnych w programie (od kalibracji temperatury po testy artefaktów [VFA])
2. Możliwość przygotowaniu wielu stołów
3. Detekcja błędów podczas drukowania

4. Bambu Studio

Jest to program plug-and-print dla właścicieli maszyn od Bambu Lab. Co ciekawe jest zintegrowany z MakerWorld (czyli bazą plików do druku 3D od Bambu Lab) i pozwala za pomocą kliku kliknięć zaimportować model z internetu.

Cechy:

1. Łatwość zarządzania kolorami w slicerze (dla AMS)
2. Intuicyjny interfejs
3. Zdalne sterowanie drukarkami Bambu Lab
4. Nie obsługuje tylu drukarek co np. Orca

Podsumowanie – jak wybrać odpowiednie programy do drukarki 3D?

To na co warto zwrócić uwagę podczas wyboru programu to jego prostota oraz łatwość nauki. Jeśli nie chcesz się ograniczać tylko do modeli najłatwiejszych to warto rozważyć darmowe Fusion i Onshape. Jeśli chcesz pozostać w pełni poza rozwiązaniami chmurowymi to wybierz FreeCADa czy Solidworksa (ten drugi jest jednak drogi, jeśli studiujesz możliwe że możesz otrzymać wersję EDU). Jeśli chcesz „programować” modele 3D to OpenSCAD może być dla Ciebie.

Jeśli Twój wybór padnie na Fusiona to nauka powinna pójść gładko – w internecie np. na moim kanale YouTube znajdziesz sporo darmowej wiedzy. Jeśli jednak chciałbyś od podstaw nauczyć się tego programu oraz modelować pod druk 3D to polecam Ci zajrzeć do mojego bestsellerowego kursu: tutaj.

Co do slicerów warto sprawdzić czy Twoja drukarka ma dedykowany slicer. Przykładowo:

• Jeśli posiadasz drukarkę Bambu Lab domyślnym wyborem będzie Bambu Studio
• Analogicznie -> Creality popatrz na Creality Print, Prusa popatrz na Prusa Slicer

W innym wypadku możesz wybrać np. Prusa Slicer, Orca czy Cura ponieważ są one kompatybilne z wieloma maszynami i pozwolą Ci na optymalne dostosowanie parametrów druku.