3D打印的3D建模基础知识

稍后将在3D打印机上打印的3D模型不同于为铸造或铣削设计的3D模型。 这是由于3D打印机的技术功能所致，您必须从中获得最大收益，或者调整到打印缺陷。

在保留意见中，我注意到这些建议主要涉及3D打印方法FDM（FFF），在这种方法中，塑料棒由可移动的挤出机加热，逐层形成零件。

3D模型的开发从创建草图开始。 这可以是纸上的图纸，材料的原型，心理的图像等。创建此类草图和模型本身时要注意的重要事项，我们将对其进行详细分析。

零件强度

从一开始就应牢记以下几个部分，必须同时考虑几个子项。

1. 记住有关材料的分层或各向异性的知识：将零件分成多个层要容易得多。 必须通过确定3D模型在3D打印机的桌子上的位置来预先考虑到这一点。
   
   
2. 添加鱼片。 交界处的凳子和台面的腿应有一个圆角。 此外，圆角的半径越大，则将腿固定在工作台面上的强度越大。 同样适用于身体的各个部位。 建模一个盒子？ 我们四舍五入直角。 他们在哪架飞机上都没关系。 即使需要直角，我们的半径也为0.5 mm。 与非圆形部分相比，打印机将更容易通过这样的部分，不会因挤出机突然停止而产生影响，该部分也不会摇摆和其他优点。
   
   
3. 壁厚和填充。 在100％覆盖率的情况下，最大强度是事实，但是如果您需要减轻零件重量或节省塑料，则可以使打印设置的壁厚大得多，而使填充设置低得多。 这适用于具有用于紧固件的孔的零件。 为打印机创建机器代码时，绝对所有外壁都是厚的，因此紧固件将被零件的可靠的厚塑料层包围。
   
   
4. 支持。 该事实会影响强度，因为基于支撑的层在结构上并不总是理想的。 这可以通过增加壁厚，填充来解决，但最好不要做任何支撑。 切片器根据零件壁和工作台平面之间的角度添加支撑。 通常，默认值为60度，有时为45度。为每个3D打印机实验性地选择此选项。 您可以使用特殊的测试部件进行验证。 例如， https：//www.thingiverse.com/thing ：2806295-不要忘记关闭支持，以在没有3D打印的情况下检查其真实质量。 例如，您需要为管子打印一个T形连接器。 铸造产品呈T形。 3D打印使产品呈L形甚至Λ形。 在第二种情况下，您甚至可以避免支撑，并且由于与管成45度角的层使零件更坚固。 我们在车间为每台机器设置切片机，并询问客户有关强度的要求，并据此选择3D打印机进行打印。
   
   

几何约束

1. 壁厚从下方受到3D打印机喷嘴尺寸的限制。 它的直径是恒定的，在大多数情况下是0.4 mm。 厚度更小-大多数零件可以进行长3D打印。 喷嘴较大-层之间的结合力较弱，层之间的台阶更明显。 通常，壁厚应为0.4毫米的倍数，然后3D打印机可以准确地在两遍（0.8毫米），三遍（1.2毫米）中制作壁。 其他厚度会导致3D打印机留下空间或溢出，从而对打印部件的强度和外观产生负面影响。
   
   
2. 细针筒和针的3D打印。 对于此类产品的3D打印，需要特殊的3D打印机设置：3D打印的速度低，要留出一定的冷却时间，否则这种结构会弯曲。 绝对最好避免垂直站立的薄元件。 即使将它们打印出来，它们也会非常脆弱。 保留它们仅用于装饰目的是很有意义的，但是您需要做好准备，使其质量比3D零件的其他元素的质量差。
   
   
3. 孔的3D打印。 我注意到，如果该孔是直的并且可以穿过，则可以钻出，如果它是弯曲的并且需要支撑，则可能证明将无法获得支撑。
   
4. 在进行3D建模时，重要的是要考虑3D打印机的尺寸。 我们使用方便的3D打印机，工作台250x250毫米，对角线353毫米。 如果可能，您需要在此处输入尺寸。 否则，您必须订购具有较大打印面积的工业3D打印机，或使用胶粘剂，但是组装效果更好，因为组装过程将由开发人员控制，而不是由3D打印向导控制。
   
   
5. 较大的占地面积可能导致边缘从桌子上脱落。 我们使用特殊的胶水，但这并不总是有帮助的。 我们经常收到车间同事的投诉，他们认为，对于他们来说，诸如“弯曲”边缘之类的“轻微”缺陷不是重新启动3D打印的原因，请把它拿走。 但是，对零件进行3D建模的工程师可以在工作中考虑到这一点，并制造出“强度不足”以压缩外部轮廓并抬高边缘的装配体或薄壁平面3D零件。
   
   
6. 由于3D打印机在靠近顶部工作时发生的振动，很难获得高而细的“塔”，层移动也是可能的。
   
   

尺寸稳定性，准确性

1. 准确的3D打印是难得的鸟。 我不想在这里说工程语言，但是复杂的复合结构首次组装的可能性很小。 在此非常有必要考虑到您可以机械修改细节的事实。
   
   
2. 紧固件的孔最好做成直径为0.5毫米的边缘。 这不会降低强度，紧固件也不会由于拧紧力而挂出，但是如果没有余量，则肯定要进行钻孔。 用砂纸减小大轴的尺寸（> 10mm）比加工一个孔要容易得多，因为要加工该孔需要巨大的钻头，该钻头会切入塑料壁并弄碎零件或卡在其中。 同样重要的是要考虑到，在钻孔过程中，塑料会熔化，而钻头可能会融化到其中，因此无法将其取出。 已经有案例了。
   
3. 收缩率并不总是可以补偿的，更确切地说，它很难捕捉到，并且在不同方向上不均匀，因此很难考虑。 打印试用版，然后进行调整比较容易。
   

如果外观很重要

1. 考虑向导将如何在3D打印机桌面上定向零件。 3D打印是分层进行的，当打印与水平工作台以小角度间隔开的表面时，这一点很明显。 剥皮将花费很长且痛苦的时间，因为您必须将这个“阶梯”切到“台阶”的最深处。 最好将这些表面水平放置，例如放在桌子上或增加角度。 在某些情况下，即使添加支持会破坏错误的一面，也可以节省后处理的时间和精力。
   
   
2. 支持。 首先，它支撑的表面比没有表面的缺陷多得多。 其次，薄而高的支撑物-弱而摇晃，这导致支撑物可能有严重缺陷或根本失效。
   
   
3. 提高第一层的质量。 需要添加倒角。 即使不需要锐角，我也建议添加0.5 mm的倒角。 它不会清晰可见，但边缘会整齐。
   

订购3D打印时需要注意的事项

如果外观很重要

1. 零件在桌子上的位置。 记住各向异性。
   
2. 壁厚和填充。 您可能遇到的问题：填充-20％的单元格可以通过薄的外壁看到，或者在收缩期间填充会稍微拖拉外壁，但是从视觉上很容易确定内部是否有支撑。 首先，它有助于增加外壁的厚度或增加填充密度。 订购时请考虑这一点。
   
   

后处理

通过机械和化学方法可以消除刻度。 可以使用腻子。 可提供丙烯酸画。 如果零件具有复杂的颜色结构，则我们使用ProJet 4500打印机，该打印机使用其他技术。 他用彩色墨水胶将粉末颗粒粘合起来。 结果很好。

品德

总而言之，我想指出的是，这些建议和获得的经验将使我们能够使用3D打印方法生产零件，而3D打印方法的性能将不亚于铸造零件，这使我们在配置打印机和小批量生产的情况下可以节省大量资金。 根据我自己的经验，我发现弄乱打印机，调试打印机，了解“所有裂缝”是一个单独的主题，稍后我将告诉您。 最后，我想请读者在调查中表达意见。