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3D打印产品设计指南：光敏树脂设计3d建模篇

来源网络2021-12-25 12:25:54行业资讯人已围观

简介树脂材料最适合加工对功能性要求不高的视觉模型，这种材料有中等力学性能。树脂3D打印模型表面比较光滑，通过额外的后处理可以得到高表面质量产品。树脂产品设计会有一定的限制3D打印产品设计指南：光敏树脂设计3d建模篇

树脂材料最适合加工对功能性要求不高的视觉模型，这种材料有中等力学性能。树脂3D打印模型表面比较光滑，通过额外的后处理可以得到高表面质量产品。树脂产品设计会有一定的限制，因为在3D打印过程中需要支撑结构来支撑模型。

1、设计规范

最小壁厚：0.8mm（与产品3D模型尺寸相关）

最小细节：0.3mm

精度：0.1mm

互锁或者封闭结构：不支持

2、基本原则、建议及策略

1）壁面厚度

对于3D打印，壁厚是指模型的一个表面与其相对应表面间的距离。光固化工艺打印模型的最小壁厚与其整体尺寸相关，我们建议随着设计产品尺寸的增加而加大壁厚。对于小尺寸对象，总的尺寸小于200mm，壁面厚度最小需要1mm。对于中等尺度对象，x、y、z三方向总尺度介于200-400mm之间，最小壁厚为2mm。对于大尺寸对象，壁面厚度必须大于3mm。请注意，光固化零件主要用于视觉模型，而不适合加工功能零件,3D打印产品设计指南：光敏树脂设计3d建模篇。

2）模型摆放与表面质量

3D打印产品的许多特征与光固化工艺密切相关。因为你的产品是逐层累积加工的，模型的摆放方式会影响产品的表面质量和强度。下图是同一个零件两种摆放方式打印效果的例子。

水平打印模型的台阶纹效应非常明显，它的表面类似与等高地形图。如果将模型直立打印，它的表面质量会好很多。

3）支撑

光固化工艺发生在液态树脂槽内。因此，需要把模型“连接”在平台上来防止模型“漂走”。“连接”在这里是指支撑，任何光固化模型都会需要支撑。支撑除了让模型保持不动外，也会让打印结构更加坚固,3D打印产品设计指南：光敏树脂设计3d建模篇。

4）外部支撑

为保持模型不动，并防止产品打印过程中出现坍塌，表面角度小于30°的地方需要支撑。例如，在下图的例子中，瓶底需要支撑因为其角度小于30°。而其他部分不需要支撑，因为表面角度大于30°。

5）内部支撑

30°原则对于模型内部同样适用。模型内表面任何角度小于30°的地方都需要支撑。如下图所示，花瓶的顶部也需要支撑来防止打印过程发生坍塌。就如你所想的那样，去除内部支撑通常比外部支撑更为麻烦，因为很多时候内部支撑难以被手触及到。

6）30°原则

下图显示了模型在什么时候需要支撑，“自支撑区”或“安全区”在打印时不需要支撑。对大部分模型，这个区域从30°-150°范围内变化。当你在设计树脂打印模型时，心中要时刻牢记安全区域，准确判断哪些部位需要支撑。

7）避免支撑

倒圆角是避免模型某些部位产生支撑的重要方式，大部分情况下这个方法会起到作用。但是，记住水平伸出部分超过2mm时仍然需要支撑结构。

8）凸凹细节

对于下凹的文字或表面细节，我们建议文字线条宽度至少0.5mm，深度0.5mm。对于凸起的文字或者表面细节，建议文字线宽至少0.5mm，凸起高度至少0.5mm。

3、组合件基本原则、建议及策略

一个3D模型文件可以有多个独立的壳体，但是我们不建议这种选择，因为它阻止我们在打印机内自由摆放各个零件，难以使各个产品获得最佳表面质量。如果你希望每个零件的表面都有最佳质量，建议你把各个零件拆开。因为光固化工艺不能加工类似锁链的互锁结构，一次打印多壳体文件的唯一方式是让壳体相交或者连接,3D打印产品设计指南：光敏树脂设计3d建模篇。

1）零件你在哪？

如果一个模型文件包好多个不相连壳体，会给生产人员带来很多麻烦。首先，辨认所有的零件或者壳体可能很困难。当生产你的产品时，你的零件会与其他订单产品混合在打印机里。大部分打印机有固定的加工范围。为了节省时间和成本，我们会在设备允许的条件下尽量填满多个订单零件。这种虚拟的三维摆放会用于3D打印。当产品加工完成后，我们得到大量不同的零件。如果里面包含多个小的、不相连的壳体，你将发现从中辨认所有的小零件是件多么痛苦的事情。因此，为了解决这一问题，我们只接受良好相连的零件。继续阅读下文获取更多细节和这些操作的重要作用。

2）连接零件

保证你设计的所有壳体待在一起、且可以当做一个零件处理的唯一方法是用支撑梁连接所有壳体。所有零件连接良好、支撑梁足够坚固非常重要。保证梁的最小壁厚不小于3mm，小于这个尺寸厚度可能会不够坚固，难以支撑你设计的各个零件,3D打印产品设计指南：光敏树脂设计3d建模篇。

保证你设计的所有壳体待在一起、且可以当做一个零件处理的唯一方法是用支撑梁连接所有壳体。所有零件连接良好、支撑梁足够坚固非常重要。保证梁的最小壁厚不小于3mm，小于这个尺寸厚度可能会不够坚固，难以支撑你设计的各个零件。

单个零件越重，连接梁应该越厚。如果零件的连接结构太薄弱，你有丢失零件的风险。为了减轻重量，对厚重零件可以抽壳处理。别忘记打几个大点的通孔，保证零件内部液态树脂可以流出来，否则零件不会变轻。抽壳后零件壁厚应当小于5mm。

建议每个壳体有4个坚固的连接结构。壳体越大，正确连接壳体的难度越大，没有正确相连的壳体在加工过程中可能会丢失。

由于这种工艺会用到支撑结构，我们不允许嵌套壳体设计。因为这种设计内外壳体间会有支撑，而支撑几乎没法去掉。

3）结果

对于树脂组合件我们一般提供自然表面处理产品，其他的表面要求可通过不同的后处理技术来实现，但是要求各零件或者壳体都能触及到，对于多零件/壳体组合件可能难以实现。

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