从零开始3D打印（下）

常用耗材

前文提到，3D打印的耗材多种多样，即使同一种成型工艺，也有很多选择。这就需要对耗材的特点、用途、性价比等进行综合考虑。选对了合适的材料，才能事半功倍。下面是一些常用耗材的特点与性能。

>>>熔融沉积成型（FDM）适用

◎ABS塑料（成型尺寸600×500×500mm;精度0.1mm）：价格低;韧性好;工程塑料表面有纹理，可在打印后做表面抛光处理;可进行喷涂、电镀、钻孔。主要用于制作低价原型，如机械零件原型、大型雕像和艺术品模具等。

◎PLA塑料（成型尺寸800×800×600mm;精度0.1mm）：价格低;强度高;环保;成型尺寸大，可做表面抛光处理。主要用途同ABS塑料。

◎木质PLA（成型尺寸1200×1000×1000mm;精度0.1mm）：即PLA材料和木材的混合物，多用于制造家具，以及木雕、艺术品等。

>>>立体光固化成型（SLA）适用

◎进口光敏树脂（成型尺寸800×800×500mm;精度0.03mm）：精度高;表面细腻;既可做外形外观，又可做结构、装配和功能验证;可进行喷涂、喷镀、复制硅胶模。多用于复杂的设计，如各类雕塑、高精度模型、工业手板等。

◎进口高精高韧树脂（成型尺寸600×600×300mm;精度0.03mm）：有韧性;耐酸碱;表面光泽好，易打磨上色，可抛光;可进行喷涂、喷镀、复制硅胶模。主要用于制造复杂、精细件和装配件等。

◎柔性树脂（成型尺寸800×800×600mm;精度0.03mm）：优秀的原型设计、产品设计和工程样品材料;可变性强，可压缩，成型出色且耐冲击;可进行喷涂、喷镀、复制硅胶模。主要用于制造软接触、可弯和可压缩的产品，如用于人体工程学方面的快速成型物件、图章等。

◎透明光敏树脂（成型尺寸800×800×600mm;精度0.03mm）：成品为半透明，经处理可达到全透明;高通透性，晶莹剔透;光亮度高，吸水率低;可进行喷涂、喷镀、复制硅胶模。主要用于制造对透光要求高的物件。

>>>选择性激光烧结（SLS）适用

◎尼龙（成型尺寸350×300×400mm;精度0.1mm）：可以说是全能型材料，具有优良的韧性、自润滑性、耐磨性、耐化学性、耐油性、气体透过性;无毒;易着色。主要用于高精度打印，制造功能性终产品，以及需要后期打磨、抛光、上色的产品。

◎钛合金（成型尺寸645×645×500mm;精度0.1mm）：比重非常小，轻;强度高，韧性好;具有良好的机械性能和耐腐蚀性。多用于航空航天、医疗植入等。

◎铝合金（成型尺寸645×645×480mm;精度0.1mm）：具有良好的强度、硬度及动态性能，可用于高负载场合;可机加工、火花加工，进行喷丸处理、抛光、喷涂处理。用途有航空航天、机械加工轻质零部件等。

◎钴铬合金（成型尺寸300×300×420mm;精度：0.15mm）：以钴和铬为基质的不锈钢，抗腐蚀性和耐酸性较强。在生活和医疗方面应用极广，如制造假牙等。

提高成功率，从建模开始

受限于3D打印机和耗材的性能，不是所有模型都能打印出来，因此从建模起就得考虑很多问题。下面分享一些建模小技巧，可帮助大家提高打印成功率。

1. 45°法则。

即模型中任何倾斜度超过45°的突出部分，都需要添加额外的支撑，否则将会塌落。

2.优化设计，减少支撑。

虽然支撑物可以在后期加工时去除，但总归麻烦又耗时，处理不好还会留下很丑的痕迹。所以最好在建模设计阶段就考虑不用支撑的方法，比如换个角度或换种摆法。

3.尽量自己设计模型底座。

模型底部和平台接触面积大可有效减少翘边，但底座最好自己设计，尽量不要使用切片软件里的裙边和底阀。因为它们会拖慢打印速度，而且难以去除。

4.了解模型的细节和打印机的极限。

根据自己打印机的情况来合理设计模型，避免出现太微小而无法打印的部件。3D打印机有一个很重要但常被忽略的参数，那就是线宽。线宽由喷头的直径决定，一般为0.4或0.5mm。线宽决定了能打印的物体的最小尺寸，比如一个圆，它的半径最小只能等于线宽，再小就没法打印。

此外，设计太多的细节也是自讨苦吃，去支撑、修边角……麻烦到让你怀疑人生。

5.合理设置公差。

打印出来的模型肯定会有误差，尤其是活动部件、内孔等。对于精度要求较高的模型，设计时要合理设置公差，预留出一定的补偿量。当然，要找到合适的数值并不容易，必须反复测试，摸清机器的脾气。

6.调整打印方向以求最佳精度。

三维物体都具有三个空间向度，即x轴、y轴和z轴。不同的3D打印机在这三个向度上的分辨率可能不同，所以要选择可行的最佳分辨率方向来作为模型的打印方向。必要时可将模型切成几个部分打印，然后再重新组装。

7.根据压力来源调整打印方向。

打印件需承受一定压力时，想要保证模型不会损坏、断裂，建模和打印时就都得多加琢磨。建模时，可根据受力方向，将承受压力的部位适当加厚。打印时，若是沿着z轴方向竖着打印，层与层之间的粘结力有限，承压能力较低，不如沿着x轴或y轴方向横着打印。

3D打印机使用细节

工欲善其事，必先利其器。善待你的打印机，认真进行调试，才能打出更棒的作品。

1.平台和喷嘴调整。

打印之前，确保工作平台位置水平，喷嘴距离设置合适。可以用一张纸或塞尺来确定喷嘴和平台间的距离。当距离适当时，拉出纸张或塞尺的阻力最小。重复测试两三遍，以保证准确度。

2.温度调试。

如果喷嘴太热，可能会在部件之间留下细丝，或在打印细长物品时使较早打印的层熔化，导致变形。同样，热床的温度也不宜过高。所以正式打印前要进行调试，得出耗材的最佳打印温度。调试幅度以5℃～10℃为宜。

3.耗材储存与摆放。

许多耗材都亲水，裸露在空气里会吸收环境中的水分，打印时这些水分受热变成水蒸气，会形成气泡从耗材中冒出，使喷嘴爆裂或喷出细丝，打印出来的物件也会显得很粗糙。所以耗材需要存放在塑料箱中，有时在使用前还要用烤箱低温干燥几小时。

打印过程中，耗材的摆放位置也要注意，别让打印机进料太费力。

4.养成良好的使用习惯。

不要对打印机进行暴力操作，如掰、锤等。打印前檢查电源是否接通、接紧，是否插入SD卡或插入是否正确。千万不要摸加热后的喷嘴和热床，以免烫伤。经常清洁和润滑丝杆。如果打印机的z轴有两个步进电机，要确保丝杆的两侧处于相同的高度。确保螺栓拧紧，且所有直角均为90°。

看完以上介绍，相信你对3D打印已有初步概念。至于能否从“小白”晋级为“大神”，就要靠自己多多实践了。最后祝大家都能用3D打印做出喜欢的东西，实现自己的想法！