3D打印產(chǎn)品如何選擇最合適壁面厚度？
對(duì)于不同的打印模型、不同的打印材料，選擇合適的3D打印壁厚常常令工程師們非常困惑。不過，魔猴網(wǎng)為大家整理了幾條小建議，將能避免打印產(chǎn)品出現(xiàn)不好的意外，使得打印對(duì)象具備你所需要的最大或者最小壁面厚度。
1、為3D模型指定壁厚
?
最重要的先說，為你的3D模型每個(gè)表面指定壁厚非常重要。在用不同的軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)時(shí)，也許軟件允許模型壁面厚度為零。但是，3D打印機(jī)需要明確知道你希望對(duì)象的壁厚是多少。因此，在把三維模型傳給打印機(jī)前，必須指定壁面厚度。
壁厚是指模型的一個(gè)表面與其相對(duì)應(yīng)表面間的距離。很多打印出現(xiàn)的問題都是由于壁厚造成的。最小的可打印壁厚主要由所打印材料類型決定。然而，其他因素（如方向、尺寸及模型整體設(shè)計(jì)等）也會(huì)影響到建議的最小打印壁厚。
?
在你打印產(chǎn)品前（最好在開始設(shè)計(jì)模型前），你需要知道選擇打印材料的一些基本原則。如何為每種材料選擇合適的壁厚詳見文章“3D打印設(shè)計(jì)規(guī)范”，下面我們看一些典型例子。
2、選擇合適的最小壁厚
?
如果你打印高強(qiáng)度材料如不銹鋼（0.3mm）或者鈦合金（0.4mm），最小允許壁厚會(huì)非常薄。但我們始終建議從安全角度出發(fā)，盡量讓壁厚大一些。
就像之前所說，最小壁厚非常依賴于三維模型的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)。如果你希望使用不銹鋼材料，5mm2的垂直壁面壁厚只需要0.3mm，100mm2的垂直壁面壁厚至少為1mm，而100mm2的水平壁面需要2mm壁厚。在這種情況下，表面尺寸和方向（水平還是豎直）對(duì)確定最小壁厚非常關(guān)鍵。
當(dāng)打印材料比較脆時(shí)（如陶瓷），越大的模型越要保證強(qiáng)大的一般原則仍然適用。一個(gè)尺寸接近50mm×50mm×50mm的對(duì)象可接受最小壁厚為3mm，而100mm×100mm×100mm的模型最小壁厚則需要6mm。對(duì)更大的模型，我們推薦壁厚要大于6mm。
?
3、選擇合適的最大壁厚
?
在集中注意力解決了壁厚過小的問題后，你也許會(huì)遇到壁厚過大的問題。對(duì)陶瓷、金屬等材料，選擇最大壁厚尤為重要。因?yàn)楹窠孛鎸?huì)產(chǎn)生更大熱應(yīng)力，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋甚至斷裂。
壁厚太大也許是我們沒法打印你產(chǎn)品的理由，這種問題的最佳解決方案是為模型抽殼，并留孔讓粉末倒出來。同樣地在選擇孔的尺寸時(shí)也要滿足一定的規(guī)則，對(duì)不銹鋼材料，小模型（小于10×10×10mm）需3mm孔，大一些模型需要5mm孔，對(duì)陶瓷材料開孔直徑至少10mm。
4、3D打印推薦壁厚
?
即使3D打印機(jī)可以打印非常薄的壁面，但那并不意味打印很薄的壁面是個(gè)好的選擇。在運(yùn)輸和打磨過程中，壁厚小于1mm的零件容易被損壞。這里我們?cè)俅谓ㄗh你增加額外的壁面厚度，2-5mm的壁厚會(huì)讓你的模型更結(jié)實(shí)安全。
?
對(duì)有些材料（如全彩），長(zhǎng)、重的懸空結(jié)構(gòu)如果設(shè)計(jì)太薄很容易斷裂。如果你的模型包括更多脆性結(jié)構(gòu)（如人像伸展的手臂），盡量在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)添加支撐結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)模型時(shí)不要忽略重力的影響，我們推薦使用彎臂，或者讓手臂握有東西（如鐵鍬）撐在地面。
讓我們最后再看一個(gè)最大壁厚起重要作用的例子。比如你想用尼龍打印個(gè)柔性對(duì)象（比如iPhone手機(jī)殼），如果壁厚太大會(huì)讓柔性對(duì)象看起來太笨重。在這種情況下，1.5-2.5mm的壁厚是創(chuàng)建柔性物體的理想選擇。
?
5、選擇完美壁厚總結(jié)
?
1）首先，你要知道如何為三維模型的每個(gè)表面指定壁厚。對(duì)不同的建模軟件，這一步操作不盡相同，但是在準(zhǔn)備3D打印模型時(shí)極其重要。
?
2）壁厚的選擇與打印材料的種類密切相關(guān)。認(rèn)真研究每種材料的壁厚設(shè)計(jì)原則，不要忘記某些情況下壁厚太大也會(huì)產(chǎn)生問題。
3）仔細(xì)分析與思考你的設(shè)計(jì)。如果3D模型有薄弱結(jié)構(gòu)，想辦法支撐它們。要記住對(duì)象的尺寸如何影響壁厚的選擇。
+1
