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关于3D打印中的壁厚,你知道多少?| 打印指南

国际金属加工网 2024年01月16日

增材制造中,无论使用哪种技术,都有可能掉进各种“陷阱”导致零件无法达到预期效果。其中一个非常重要但经常被忽视的因素就是:壁厚。

壁厚是指3D打印部件外壁或外壳(不包括顶部和底部)的厚度,不能与填充层或层高混淆。与内部结构的坚固程度不同(通常由百分比和模式定义),壁厚对确保部件的稳定性和强度起着至关重要的作用,但最小壁厚应该是多少?用户如何知道自己的设置是否正确?TCT小编将在今天的指南中与大家仔细探讨这些问题。

那3D打印有这么多不同的参数需要跟踪,其中壁厚这个参数不仅影响零件美观度,还影响着强度和耐用性。如果壁厚太薄或太厚,零件可能无法达到预期效果。事实上,对于最终3D打印零件的质量而言,它甚至比填充物更重要。

与许多3D打印机参数优化一样,拥有正确壁厚的主要优势之一是有助于防止翘曲。一般来说,壁厚太薄的危险在于部件会变得脆弱,因此在打印过程中或打印后更容易断裂、开裂或变形。

太薄的墙壁也会受到后期处理的负面影响,特别是在使用支撑结构或需要进行蒸汽平滑等工序的情况下,薄壁将无法维持。在这种情况下,确保达到材料的最低要求极为重要。

壁厚是指3D打印部件的外壳,不能与内部填充物混淆

如果壁厚特别厚,就会浪费材料和成本,完成打印所需的时间也会更长。同样,也会产生其他影响。

例如,足够厚的内壁对于减少内应力至关重要,但对于某些材料(如金属)来说,过多的材料也会导致更大的内应力。这也会导致塑料零件开裂。太厚的壁也会造成零件散热问题。此外,壁越厚,打印的材料收缩率就越高,这也会导致翘曲。

就如上面所说到的,壁厚是指3D打印部件的外壳厚度,而壁薄和壁厚都会导致问题。这是所有3D打印过程中的一个关键因素,尤其是FDM 3D打印。不过需要注意的是,厚度与材料有关,而不是与工艺有关。

这意味着,用户必须牢记最低和最高要求。例如,PLA等材料的最小壁厚为0.8毫米(虽然在某些情况下可能会更小),但理想的壁厚接近1.5毫米。许多其他硬质材料的壁厚也类似这个范围。不过,TPU等橡胶类材料的壁厚必须更高,约2.0毫米。

这里有几个小技巧给到大家,尤其是在使用 FDM 3D 打印机确定壁厚时。这些技巧主要与喷嘴有关,壁厚的一个常见决定因素是喷嘴直径的倍数。

在FDM和FGF 3D打印中,喷嘴直径将有助于确定壁厚

由于FDM打印的大多数喷嘴约为0.4mm,因此许多喷嘴建议壁厚至少为0.8mm或约为喷嘴的两倍。如果您还想获得更坚固的零件,可以将倍数增加到三到四倍,即大约1.2毫米到1.6 毫米。但要注意的是,通常警告不要超过这个厚度,许多常见塑料材料的“神奇范围”在0.8到1.6毫米之间。

还有一点需要注意的是,尽量将喷嘴的倍数保持为整数。如果您尝试将壁厚设定为喷嘴的1.5倍,就会导致外壁层重叠,从而减慢3D打印速度。

当然,确保一致和适当的壁厚并不是一个工具就能做到。并非所有三维建模软件都会考虑壁厚,因此用户需要在设计之初就牢记这一点。在此,切片机可以再次出手相救,其通常具有确保设计中没有太薄壁的功能,这对于在打印前发现这些问题至关重要。

但尽管有这些建议,有时打印壁可能比喷嘴直径的两倍还要薄,这也是切片机的用武之地。对于精细的细节或字母,现代切片机中的“检测精细特征”参数允许用户打印与喷嘴直径一样薄的壁。花瓶模式是另一个参数,可打印出与打印机喷嘴直径等宽的墙壁,因为这一功能(即花瓶模式)可使打印机在单个连续挤出中打印出花瓶状物体,从而产生防水打印。

此外,壁厚也可以根据支撑结构等因素进行调整。如果您的部件有许多支撑结构,特别是在可能特别脆弱的区域,则可以使用较薄的壁材(PS:太薄的壁材也很难去除这些结构),因为这些其他因素有助于增强部件的强度。此外,具有更高分辨率的打印机将能够创建更薄壁的部件,但同样也要注意最低要求。

TCT Asia 2024

时间与地点

5月7日 09:00 - 17:30

5月8日 09:00 - 17:30

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