【如何精確列印模型】不可不知的 3D 列印切層基本觀念

各向異性是指零件的機械性不能在所有方向上都相同。一般來說，FDM 生產的零件的層間粘接機械強度比層內本體的機械強度弱，也就是我們通常所說的其 XY 方向強度低於 Z 向強度。

因此在設計過程中，設計師要考慮產品在各個方向的實際使用及受力情況，避免最終出現重要部件的強度不夠。

大面積平坦得薄壁結構很難做到不失真地列印，而且對於 3D 列印技術來說，薄壁也會帶來分層開裂的風險，因此在實際情況允許的情下，

建議使用遵循以下壁厚設計原則。

一般情況下小於 45°的懸垂角需要增加支撐材料，設計懸垂角大於 45°可以避免 支撐，節省材料，減少列印時間。

不同材料的最大懸垂角度可能存在差異，可在 實際使用過程中進行相應調整。

架橋能力 L 指對於 FDM 來說不需要支撐同時能成功列印的兩端懸垂最大距離，若 L 設計過大，則可能超過設備或者材料能力極限，引起列印零件中間塌陷，甚至造成列印失敗；若 L 設計過小，會增加支撐的使用，造成不必要的材料浪費，同時降低加工的效率。

不同材料架橋能力也不同，一般建議架橋距離不大於 20mm。

使用 FDM 加工零件時，列印方向將在很大程度上影響孔的圓整度，為了獲得盡 可能圓的孔，最好總是在豎直方向上列印孔，在水準方向上列印的孔不但會受階 梯效應的影響，還會收下垂的影響，可能會使得孔略微呈橢圓形。

同時由於材料擠壓和溫度堆積的影響，如果孔徑 d 設計過小，可能造成噴頭長時 間小範圍移動，零件小範圍溫度堆積過大，造成圓孔列印品質下降。

設計的圓孔最小尺寸一般建議不小於 1.5mm。

和圓孔使用 FDM 加工相似，圓柱銷的加工也受列印方向的影響，一般建議豎直 方向列印，水準方向列印需要增加支撐。

同時由於材料擠壓和溫度堆積的影響，如果孔徑 D 設計過小，可能造成噴頭長時 間小範圍移動，零件小範圍溫度堆積過大，造成圓柱列印品質下降。

零件設計的圓柱銷最小尺寸建議不小於 2mm。

與圓孔和圓柱銷設計規則類似，零件的浮雕和雕刻特徵代表在模型表面或者內部的特徵，若設計尺寸過小，則可能超過設備加工的極限，影響列印效果，造成最終零件加工失敗。

建議零件設計的最小浮雕和雕刻特徵寬不小於 0.8mm，高不小於 0.2mm。

使用 FDM 加工零件的過程中，由於材料、設備或者列印表面品質等因素，兩個裝配零件可能存在裝配的誤差，因此建議在設計時兩個裝配零件間增加間隙，以保證零件成功的加工和裝配。對於不同材料，間隙設置可能有所不同，可以根據實際使用情況完善此設計。 設計裝配的兩個零件間間隙建議為 0.5mm。

對於 FDM 來說，小範圍的溫度堆積過高可能會造成零件特徵的不成形，影響列印品質。為保證印表機能夠成功加工出零件，

建議設計時最小特徵 XY 向的尺寸至少一個方向上不小於 2mm。

應力集中指的是應力在零件的某一部位聚集，這些應力在 FDM 製造過程中都可能產生。如圖內部尖銳的拐角設計中，拐角處可能引發應力集中，這些應力集中區域在 FDM 加工過程中最容易引起裂紋，導致零件加工失敗。

設計時建議增加圓角來減少應力集中和提高零件的整體強度，設計圓角的外半徑等於內半徑加上壁厚。