2.7 3D 打印入门
3D 打印是把设计变成实物最方便的方式。这一页讲最常见的 FDM 打印是怎么工作的,以及它对设计提出了哪些要求:悬垂、支撑、壁厚、打印方向。
FDM 打印的原理#
FDM(熔融沉积)打印机像一支会自己移动的热熔胶枪:把塑料丝加热融化,从喷嘴挤出来,一层一层堆起来。每一层大约 0.2 mm 厚。
- 在 Fusion 里设计,导出 3MF / STL。
- 用切片软件(Bambu Studio、OrcaSlicer、Cura、PrusaSlicer 等)把模型切成很多层,生成打印机能读的路径文件。
- 打印机按路径一层层打出来。
悬垂和支撑#
每一层都要“站”在下一层上。如果往外伸得太多,下面就是空的,塑料会往下掉:
设计时要注意的几件事#
| 项目 | 建议 | 为什么 |
|---|---|---|
| 壁厚 | ≥ 1.2 mm(0.4 喷嘴的 3 圈) | 太薄会漏、会断 |
| 悬垂 | ≤ 45°,或用倒角代替圆角 | 省支撑 |
| 水平悬空的“桥” | 跨度 ≤ 10 mm 左右 | 太长会下垂 |
| 底面 | 平、面积大;底边用小倒角,不用圆角 | 贴紧打印平台,不翘边 |
| 孔 | 竖直方向的孔最圆;水平方向的孔顶部会塌一点,可以做成“水滴形” | 水平孔顶部是悬空的 |
| 文字 | 字高 ≥ 5 mm,凸起或凹陷 0.6 mm 左右 | 太细打不出来 |
| 受力方向 | 让受力方向和层的方向平行 | 层与层之间最容易裂开 |
其他打印方式#
| 方式 | 原理 | 特点 |
|---|---|---|
| FDM | 挤塑料丝 | 便宜、普及,层纹明显 |
| 光固化(SLA / DLP / LCD) | 紫外线照射液态树脂一层层固化 | 很精细,适合手办、首饰;材料较脆、要清洗 |
| 尼龙粉末(SLS / MJF) | 激光或热量烧结粉末 | 不需要支撑,结构件强度好,一般找打印服务商 |
| 金属(SLM) | 激光熔化金属粉末 | 贵,工业用 |
完整流程见第 15 章。