3D 打印方向：獲得最佳效果的注意事
魔猴君 知識(shí)堂 378天前
怎么構(gòu)建3D打印方向？
定位零件的方法有很多種（來(lái)源：Mark VanHorne，來(lái)自All3DP）
您已經(jīng)找到或設(shè)計(jì)好了要打印的3D模型。但是，當(dāng)您將其導(dǎo)入您所選擇的切片機(jī)后，您卻不知道如何在構(gòu)建板上確定其最佳方向。別擔(dān)心，我們會(huì)幫你解決！
簡(jiǎn)單地說(shuō)，構(gòu)建方向就是零件的旋轉(zhuǎn)方向，或者說(shuō)是零件與構(gòu)建板接觸的方式。上圖顯示了一些不同構(gòu)建方向的示例。
在本文中，魔猴網(wǎng)將和大家一起學(xué)習(xí)三種不同方向的打印制作，以說(shuō)明方向如何影響打印時(shí)間、成功率和后期處理。但首先，我們將介紹確定最佳部件方向的一些關(guān)鍵注意事項(xiàng)。讓我們開(kāi)始吧！
注意事項(xiàng)
如果采用這種朝向，很可能需要添加帽檐（來(lái)源：Mark VanHorne via All3DP）
讓我們來(lái)看看在確定建造方向時(shí)需要考慮的一些因素：
1、找到穩(wěn)定性和床附著力最佳的面。找到穩(wěn)定性和床身附著力最好的面。一個(gè)好的開(kāi)始是確定零件的哪些面能與構(gòu)建板產(chǎn)生良好的附著力。它們必須足夠大，以便在整個(gè)打印過(guò)程中保持穩(wěn)定。雖然可以在切片機(jī)中添加筏片和邊緣，但只有在有理由選擇小面作為基底時(shí)才可以選擇，因?yàn)檫@些面必須去除。
2、考慮機(jī)械應(yīng)力。如果您的零件會(huì)承受壓力，則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行定向，以使最小施加應(yīng)力的方向沿著3D打印構(gòu)建方向（通常是垂直的）。其原因是垂直構(gòu)建方向通常是最弱的，因?yàn)樗蕾囉趯又g的粘合強(qiáng)度，而不是材料的固有強(qiáng)度。
3、確保您了解打印機(jī)的打印量。構(gòu)建方向是否受到機(jī)器構(gòu)建體積的限制？例如，如果將垂直安裝在機(jī)器中的高部件側(cè)放，則可能無(wú)法安裝在構(gòu)建板上。如果您要打印多個(gè)零件，請(qǐng)調(diào)整它們的方向，以便在打印平臺(tái)板上容納最多數(shù)量的零件。
4、最大限度地減少打印時(shí)間。應(yīng)最大限度地縮短打印時(shí)間，以最大限度地提高生產(chǎn)率和打印機(jī)利用率。
5、盡量減少支撐。哪種構(gòu)建方向可以最大限度地減少或消除對(duì)支撐材料的需求？雖然支撐材料可能是必要的，但必須將其去除，這會(huì)增加打印過(guò)程的時(shí)間（以及潛在的成本）。調(diào)整零件方向，盡量減少小于45°的懸伸。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)部件進(jìn)行定向以使質(zhì)心最接近打印板會(huì)導(dǎo)致支撐材料的數(shù)量最少，但這取決于部件的形狀。
6、您想要進(jìn)行多少后期處理？支撐材料是否添加到必須光滑的區(qū)域才能使部件正常工作？支撐材料往往會(huì)在需要進(jìn)行后處理以提高表面光潔度的零件上產(chǎn)生“皮疹”。
最大限度地提高尺寸精度。必須滿足嚴(yán)格尺寸公差的零件特征在某些方向可能比其他方向打印得更好。例如，圓柱形特征在垂直方向上打印比在水平方向上打印更準(zhǔn)確。（可以在構(gòu)建過(guò)程之后加工緊公差特征，但這會(huì)增加時(shí)間并且通常會(huì)增加成本。）
現(xiàn)在我們知道了確定構(gòu)建方向的一些重要考慮因素，讓我們看看一些真實(shí)的模型！
舉例1
在這個(gè)方向上，孔最有可能獲得尺寸精度（來(lái)源：Mark VanHorne，來(lái)自All3DP）
這種方向是最大限度地與構(gòu)建板接觸。
構(gòu)建板附著力：這種零件方向提供了大量與構(gòu)建板接觸的表面區(qū)域。
機(jī)械應(yīng)力：施加的應(yīng)力垂直于構(gòu)建方向。
打印機(jī)尺寸：部件可舒適地安裝在構(gòu)建板上。
打印時(shí)間：268分鐘（支撐材料19分鐘）
支撐材料位置：支撐材料位于插入電路板的釘子上。需要將其移除并改善表面光潔度。
尺寸公差較小的特征：用于固定工具的部件上的孔是垂直打印的，應(yīng)保證尺寸精確。
舉例2
這種打印方向可實(shí)現(xiàn)最短的打印時(shí)間（來(lái)源：Mark VanHorne，來(lái)自All3DP）
在這種情況下，部件繞Y軸旋轉(zhuǎn)90°。
構(gòu)建板附著力：這種零件方向提供了大量與構(gòu)建板接觸的表面區(qū)域。
機(jī)械應(yīng)力：施加的應(yīng)力垂直于構(gòu)建方向。
打印機(jī)尺寸：部件可舒適地安裝在構(gòu)建板上。
打印時(shí)間：226分鐘（支撐材料57分鐘）
支撐材料位置：支撐材料位于插入電路板的釘子上和固定工具的孔中。這需要在打印后清除并改進(jìn)表面處理。
尺寸公差較小的特征：部件上用于固定工具的孔是水平打印的，因此精度會(huì)低于第一個(gè)垂直打印的例子。支撐材料有助于保持尺寸公差，但支撐材料留下的皮疹可能會(huì)影響零件的可用性。
舉例3
這種方向上需要進(jìn)行大量的后處理（來(lái)源：Mark VanHorne，來(lái)自All3DP）
在這種情況下，部件圍繞X軸旋轉(zhuǎn)90°。
構(gòu)建板附著：由于零件與構(gòu)建板接觸的表面積較小，因此零件的這個(gè)方向?qū)τ跇?gòu)建板的附著力來(lái)說(shuō)并不理想，但支撐材料將為零件的打印提供足夠的穩(wěn)定性。
機(jī)械應(yīng)力：施加的應(yīng)力與構(gòu)建方向平行，這將使部件更脆弱，容易出現(xiàn)機(jī)械故障。
打印機(jī)尺寸：部件能舒適地安裝在構(gòu)建板上。
打印時(shí)間：250分鐘（支撐材料62分鐘）
支撐材料位置：部件大部分包裹在支撐材料中。需要在打印后移除并進(jìn)行大量工作以改善表面光潔度。
尺寸公差較小的特征：插入電路板的銷釘是垂直的，這將使其尺寸精確。部件上用于固定工具的孔則不會(huì)那么精確。
結(jié)論
并排查看所有三個(gè)選項(xiàng)（來(lái)源：Mark VanHorne，來(lái)自All3DP）
第一種可能是該零件的最佳方向。它提供了良好的構(gòu)建板附著力，最大限度地提高了零件強(qiáng)度，并將支撐材料的用量降至最低。第二種方向會(huì)在零件的功能區(qū)放置大量支撐材料，從而影響零件的性能。最后，第三種方案有可能導(dǎo)致零件機(jī)械故障。
正如您所看到的，構(gòu)建方向的選擇需要考慮多種因素。有時(shí)，解決方案并不明顯，您必須區(qū)分"必須具備"和"足夠好"的特性。最后，為了達(dá)到理想的打印效果，最好先排除那些不能滿足必要特性的構(gòu)建方向，然后再優(yōu)化其他因素。
編譯整理：ALL3DP
