如何设计才能符合3D打印的要求

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  • 2018-01-23 11:43:58

 选择合适的材料

您可以根据您的实际需要选择合适的材料,下面是各种材料的重要信息。如果您需要更详细的信息,您可以参考“在线3D打印”页面中相关材料介绍。

材料

特点

应用领域

技术工艺

热变形温度(0.46MPa)

树脂

表面光滑、适合普通装配

汽车、消费电子、机电、艺术品

SLA

46℃

高韧性树脂

韧性高、深蓝色

汽车、消费电子、机电、艺术品

SLA

62℃

透明光敏树脂

表面光滑、防水、稳定性好

包装、翻模、流体分析

MJP/Objet

45℃

黑色高性能尼龙

较普通尼龙颗粒感弱、有更理想的机械性能

汽车配件、家用电器、机电设备

MJF

175℃

白色尼龙

表面有颗粒感、硬度高、韧性好

汽车配件、家用电器、机电设备

SLS

140℃

灰色玻璃纤维

表面有颗粒感、硬度高、韧性好

汽车配件、家用电器、机电设备

SLS

160℃

6061铝合金

焊接、电镀性好、易加工

机械制造

CNC


7075铝合金

机械性能好、抗腐蚀、抗氧化

机械制造、模具加工

CNC

 


 不同材料的最小壁厚要求

在您的3D设计文件中,模型的内、外表面闭合形成薄壁,其中:

至少有两个面与其他薄壁相连的,称为支撑性薄壁,如下图:

   

只有一个面与其他薄壁相连的,称为非支撑型薄壁,如下图:

 

薄壁的厚度我们称为壁厚,相应的可分为支撑型壁厚和非支撑型壁厚。

壁厚直接决定了打印物品的强度,也关系着模型能否打印。

模型打印出来后,还需要经过去除支撑、打磨、喷砂等处理,这些工序决定了不同材料的最小壁厚。只有当壁厚达到最小壁厚要求,模型才是可打印的。

如果您的设计中存在较薄的支撑型薄壁区域,需要根据该区域的大小调整壁厚,具体如下(如选择树脂材料,薄壁区域大小在5*5mm以内,其最小壁厚为0.6,其他同理):


材料

5*5mm 

10*10mm 

 50*50mm 

100*100mm

200*200mm

树脂

0.6mm

0.8mm

1mm

1.2mm

1.5mm

高韧性树脂

1mm

1mm

1.2mm

1.5mm

2mm

透明光敏树脂

0.3mm

0.5mm

1mm

1mm

1.2mm

白色尼龙

0.8mm

0.8mm

1mm

1mm

1.2mm

灰色玻璃纤维

0.8mm

0.8mm

1mm

1mm

1.2mm

灰色高韧性类ABS树脂

0.6mm

0.8mm

1mm

1mm

1.2mm

如果您的设计中存在非支撑型薄壁,则最小壁厚要求如下:

材料

树脂

高韧性树脂

透明光敏树脂

白色尼龙

灰色玻璃纤维

灰色高韧性类ABS

6061铝合金

7075铝合金

壁厚

1mm

1mm

1mm

0.8mm

0.8mm

0.8mm

1mm

1mm


 空心设计中逸出孔的大小要求

如果您的设计是空心的,需要在适当的部位设计逸出孔,用于移除打印完毕后的产品中未被使用的材料,具体如下:

 

您需要确保空心部分包含足够大的逸出孔,其孔径大于2mm,使得空心部分能够清理干净。

如果逸出孔达不到最低要求,建议您增加现有逸出孔的大小、增加逸出孔的数量或者将空心部分填实。

特别的,当只有一个逸出孔时,并不能保证未被使用的材料完全逸出。

我们推荐使用多个逸出孔。


 立柱的最小壁厚设计要求

模型中,如果某个凸出部分的特征,其长度超过宽度2倍我们称之为立柱(长度小于宽度2倍的称为凸状细节),其中,

两端都和薄壁相连的,称为支撑型立柱,如下图:

     

只有一端和薄壁相连的,称为非支撑型立柱,如下图:

 

去除支撑、打磨、喷砂等工序决定了最小立柱壁厚要求,不同材料立柱最小壁厚要求如下:

材料

树脂

高韧性树脂

透明光敏树脂

白色尼龙

灰色玻璃纤维

6061铝合金

7075铝合金

 

支撑型立柱

1.2mm

1.2mm

0.5mm

1mm

1mm

1mm

1mm

 

非支撑型立柱

1.5mm

1.5mm

0.5mm

1mm

1mm

1mm

1mm

 

立柱的壁厚需要大于最小壁厚要求才能打印。如果您的设计达不到最小壁厚要求,建议您增加壁厚或者更换其他材料。


 凸状和凹状的细节要求

模型中,如果某个凸起部分的特征,其高度小于宽度的2倍(若高度大于宽度的2倍,我们称为独立柱子),我们称之为凸状细节,如下图:

 

最小凸状细节通常是由打印机的精度决定的。不同材料的凸状细节的最小高度/宽度要求如下(例如,树脂材料的凸字细节,其高度和宽度必须大于1.2mm,才能打印清楚):


材料

树脂

高韧性树脂

透明光敏树脂

白色尼龙

灰色玻璃纤维

灰色类ABS

高度宽度

1.2mm

1.5mm

0.5mm

1mm

1mm

0.8mm

 

当凸状细节的高度或宽度小于最小凸状细节要求时,将无法准确地打印,无法进行打磨、喷洒等后处理。此时建议您增加高度/宽度、去除该部分或者选择其他合适的材料。

模型中,如果某个凹下部分的特征,其深度小于宽度2倍(若深度大于宽度的2倍,我们称为深孔),我们称之为凹状细节,如下图:

 

最小凹状细节通常是由打印机的精度决定的。不同材料的凹状细节的最小深度/宽度要求如下(例如, 树脂材料的凹字细节,其深度和宽度必须大于1mm,才能打印清楚):


材料

树脂

高韧性树脂

透明光敏树脂

白色尼龙

灰色玻璃纤维

灰色类ABS

深度宽度

1mm

1mm

0.5mm

1mm

1mm

0.8mm

 

当凹状细节的深度或宽度小于最小凹状细节要求时,将无法准确地打印,无法进行打磨、喷洒等后处理。此时建议您增加深度/宽度、去除该部分或者选择其他合适的材料


 尖锐部分设计要求

典型尖锐表面的可以参考下图特征:当壁厚较薄或者承载较大时,存在尖锐表面的模型很容易在去除支撑、打磨、包装和运输过程中损坏。

如存在尖锐表面,其角度需要大于20度。

如无法满足该要求,建议您增加尖锐表面的角度、去除尖锐部分或者更换其他材料。


 间隙设计要求

间隙是指任何两个零件、薄壁或者立柱之间的距离,如下图:

 

您的设计中,两个部分的间隙需要大于最小间距要求,才能够正确打印,不同材料的最小间隙要求如下:


材料

树脂

高韧性树脂

灰色类ABS

透明光敏树脂

白色尼龙

灰色玻璃纤维

间隙要求

2mm

2mm

2mm

0.5mm

1mm

1mm

 

当间隙较小时,将无法清除其中的支撑材料,建议您增加间隙大小或者选择其他间隙要求的材料。

如果两个部分的独立性不重要,建议您合并为一个部分。


 螺纹的设计要求

螺距是指螺纹上相邻两牙对应点之间的轴向距离,如下图:

 

牙型角度是指螺纹牙型两侧边的夹角。

打印机的精度会影响到螺距和牙型角度。

根据不同的材料选择,您的设计需要满足最小螺距和最小牙型角度要求,如下:

 

材料

光敏树脂

高韧性树脂

透明光敏树脂

灰色类ABS

白色尼龙

灰色玻璃纤维

螺距

0.6mm

0.6mm

0.5mm

0.6mm

0.6mm

0.6mm

牙型角度

20°

20°

20°

20°

20°

20°


 深孔/弯孔设计要求

如果您的设计中存在深孔、弯孔、盲孔等,如下图:


孔内径需要大于最小孔径要求,不同材料的最小孔径要求具体如下:

材料

敏树脂

高韧性树脂

透明光敏树脂

灰色类ABS

白色尼龙

灰色玻璃纤维

最小孔径

1.2mm

1.2mm

0.8mm

1.2mm

1.5mm

1.5mm


 异形件示例

异形件是指占用空间较多但是质量较轻的设计文件,如下面几张图所示:

 


 

当您的设计属于异形件时,我们将按照特殊规格进行报价,其中一部分有可能无法打印,请您见谅。