根据3D部件的预期用例,结构完整性可能是一个关键成分。这可能是确保你的产品在使用时不会崩溃的问题,甚至是确保用户安全的问题。

我们要看一个可爱的Wacom笔座作为示例,并指出为确保3D打印中的结构完整性而采取的不同注意事项和预防措施。

如果你使用你自己的3D打印机,这将帮助您了解使用的最佳设置。如果你在线订购3D打印产品,这将使您更好地了解用于强3D打印的不同技术和材料,以及与供应商沟通的内容。

Wacom笔杆设计

对于本产品,将艺术家的Wacom笔插入笔孔,向下施力。我们能做些什么来确保这个笔架长寿?以下是三点考虑:

对Wacom笔杆施加力的位置示意图

1.层方向

很少考虑到的是层方向。因为这个力将会落在笔杆上,所以水平打印图层是有意义的。但如果施加在打印上的力来自侧面,下方,或以任何角度而不是垂直向下,我们就会得到一个名为剪切

大多数工程师已经熟悉这个术语,但对于设计师来说,这是一副纸牌;如果你从顶部往下压,它们不会移动,但是如果你从侧面推,甲板会散开。同样的概念也适用于3D打印:卡片就像3D打印层,构成一个实体对象,并对其施加更大的力。

如果您与3D打印供应商合作,这里的主要要点是确保您解释了零件的预期用途,以便操作员可以选择最佳构建方向。

2.密度

另一个保证更好结构完整性的因素是3D打印的密度。在每个软件FDM打印机,通常有填充密度选项;这些打印机的软件自动知道如何打印模型内部的灯丝图案。

FDM打印机软件界面中的填充密度选项

在默认设置为20%时,填充密度将使用光量充足的灯丝填充模型。这旨在提供稳定性,同时减少打印时间和材料成本。

然而,如果结构完整性是项目的关键特征,填充密度百分比可以增加。

增加填充密度百分比

只需将填充密度增加10%,您就可以看到Viking Wacom笔架将被打印成更坚固、更重的物体:

增加填充密度百分比10%

如果我们跳到一个SLA打印机,如Form 1+,这些打印机会自动用树脂填充所有几何体。许多人在打印之前“挖空”他们的模型以节省时间和材料成本,但由于我们希望增加结构完整性,用树脂填充整个几何体是一个很好的选择。

如果您决定镂空您的模型,最小壁厚为3mm硬质材料是一个很好的开始。

3.材料的选择

Vero白色材料3D打印Wacom笔杆

一个最重要的考虑结构健全的3D零件是材料的选择. 这里有3个强大的3D打印选项:

  1. 腹肌–适用于需要坚固但不会大量使用的零件。
  2. 腹肌样–比ABS更贵,但适合大量使用的印花。
  3. 尼龙-最昂贵的材料,但非常适合大量使用和需要高分辨率的打印(如视觉模型)。

如果您想使用塑料树脂以外的材料或正在寻找产品超过1或一些产品,您可以考虑其他制造技术,包括:

以下是最终笔杆设计的外观,由金属模制和铸造而成:

Wacom笔杆由金属模制和铸造而成