这些小心机你都知道吗？ 3D打印零件加固的若干种方式

盼星星的月亮

有些3D打印作业对强度有要求。笔者尝试过若干加固手段，保障零件摔不烂，能按需求承受压力。经过试验发现，在解决强度问题上，昂贵的商业级3D打印机和实惠的桌面级打印机没有太大差别。要做的都是花时间思考和调整配置。

　　本文罗列了一些解决手段，主要针对FDM（熔融沉积成型）桌面级3D打印机。第1和2章节的操作能立马学会，第3和4章节则需要做好准备和策划工作。

　　模型的几何形状

　　移动、加厚，从而增加强度

　　1.1 加厚模型

　　显而易见，薄片通常就是零件的薄弱环节。不仅如此，FDM打印机在打印薄片时也容易出现各种问题（例如，分层、翘边、打印头碰撞）。看看是否能加厚这些环节。虽然不是所有的薄片都允许加厚，但是总有几个是可以加点材料的。

　　1.2 放大

　　这个方法也很容易想到，但是放大就如同整体加厚。操作请慎重，因为可能造成零件无法匹配，影响功能实现。

　　为薄弱环节的底座嵌边

　　1.3 用圆角/斜面平滑过渡

　　打印过程中，打印头可能会碰撞到薄片，造成错层，薄片就更加摇摇欲坠了。采用圆角、斜面或者二者混合，加入到薄弱环节，以保障结实的底座。

　　检查打印配置

　　2.1 打印方向

　　只有模型直立，才能打印成功？打印成品最结实的是X和Y轴，而Z轴的强度很大程度上取决于层属性。有时候，最佳打印角度是呈倾角放置，因为这可以避免层垂直于负载点或面。

　　2.2 层高

　　层厚较小时，塑料会被压扁，X / Y平面的面积增大。下一层材料不是直接贴在上一层的表面，而是高度附着。高度附着意味着更高的层间粘合度，面对Z轴的拉伸符合，零件不易破损。举例来说，打印同一模型，相比300微米的层厚，100微米的精度具有更强的层间粘合。

　　2.3 填充率和类型

　　这也是显而易见的，但有时不会第一时间想到。改变填充百分比、填充物类型，有时候改变角度都可有助于加强3D打印的零件。我们知道填充率超过60-70％是没有意义的，然而我遇到过一个项目，必须100％填充率打印，因为75％的强度不够。有一点要注意的是，高于75％的填充率很可能会影响打印件外表面。

　　2.4 周长/壳或壳厚度

　　提起填充率，就会想起另一个加固方式，那就是增加壳的数量，或分层设置的周长。我们试验发现，一般来说2或3层壳足矣，但如果某些应用场景负载较高，或者极端局部化，可能需要4层壳。

　　2.5 材料

　　约有95%的场景下，我们喜欢用ABS材料。而实际桌面3D打印机有多种材料可选，拥有各不相同的强度属性。ABS是一种强度高、韧性好的塑料，PLA则更坚硬。有时柔韧的材料更能抗击冲撞，但是若有几何硬度要求，那就得PLA上场了。记住， PLA材料很坚硬，相对而言也就比较脆。如需增加耐用性，可用尼龙材料打印。对FDM（熔融沉积成型）打印机而言，Taulman618是相当不错的尼龙细丝，尽管通常需要一些额外的机器配置。

　　后期处理

　　3.1 环氧树脂和聚酯树脂

　　有时候我们看到的打印件表面效果，是穿了树脂“马甲”的塑料打印件。对几何结构精度有极高要求，必须呈现尖锐的边缘，那么这种处理方式并不适用。有许多不同类型的环氧树脂或聚酯树脂，具有不同的材料特性和固化性能。还有各种粘度可选。不要使用环氧树脂胶。效果不好，会形成凹凸纹理。

　　我们用的是透明聚酯铸造树脂，因为很薄，所以在凝固前能涂遍整个复杂的零件。混合后约5分钟树脂开始凝固，约需24小时才能干燥。为了加固强度，也可以在树脂混合液中参入玻璃纤维屑，但这可能会影响表面光洁度。下图显示了处理前后的差异。

    阅读全文：http://www.3dhoo.com/3ddyzx/20141105-10035.html