制作强大 3D 打印的 5 个技巧

3D 打印中的结构完整性很重要，因为 3D 打印在运行时不能倒塌。 3D 打印是一种流行的制造工艺，因其提供的质量而被广泛接受。在提高3D打印零件强度方面，有很多东西可以发挥。

本文将提供有关如何制作强大的 3D 打印的详细信息，这对于那些拥有个人 3D 打印机或想要外包给快速原型制作服务的人很有帮助。如果您有个人 3D 打印机，您将学习如何调整设置以获得最佳效果。如果您想外包您的项目，您将获得有关不同材料和最新后处理技术的信息，这些信息将使您了解如何更好地与原型设计服务进行沟通。了解如何使 3D 打印部件变得坚固的简化版本。

调整打印机设置

为您的个人作品配备 3D 打印机在个人产品制造中更加高效和有效。但是，除非您深入了解 3D 打印并了解其使用知识，否则制作强大的 3D 打印可能会有些困难。您可以调整 3D 打印机上的许多设置以获得高质量和强大的打印效果。以下是如何使用它们制作强大的 3D 打印。

增加填充密度

增加 3D 打印强度的一种方法是增加内部密度。内部密度从0%到100%，0表示完全中空，100表示​​完全实心。

从理论上讲，填充密度为 100 应该会使您的 3D 打印非常强大。然而，实际上大多数设计师已经注意到，超过 70% 的任何东西对加强 3D 打印的影响都较小。相反，耗材的使用量、打印时间、成本和 3D 打印机的负担都大幅增加。

注意：至少有 20% 的填充密度以提高强度，如果可能，在增加填充密度之前调整壁厚（如下所述）。

增加壁厚

3D 打印材料的壁厚通过“壁线数”和“外线宽度”测量。它显示了墙的厚度和增加它是制作强大 3D 打印的关键方法。增加壁厚会增加强度，因为 3D 打印部件的外部应力大于内部应力。

增加壁厚不仅可以增强打印材料的强度，还可以改善悬垂（难以打印的 3D 模型中的几何形状）和水密性。

注：常规产品至少壁厚≥1.2mm。然后你可以增加它以获得更多的力量。

使用较薄的图层

使用薄层将导致后续层之间更好的附着力和密度，从而增强 3D 打印部件。设计师曾表示，低至 0.1 毫米（100 微米）的厚度将最大限度地提高强度。但是，打印时间也有互补性的增加。

使用强填充图案

加强 3D 打印的另一种方法是使用正确的填充图案。填充图案与填充密度一起使用，它们充当 3D 打印的内部支撑结构。它们还增加了零件的刚度并防止壁变形。关于如何使用填充图案制作强大的 3D 打印，您应该使用 30-50% 范围内的密集填充图案。

您使用的填充图案类型也决定了 3D 打印的强度。下面列出了您可以尝试的三个填充：

· 三角形填充图案

三角形填充图案很坚固，因为它们变形的可能性较小，并且它们提供了最好的支撑结构。大多数 3D 爱好者将此归因于三角形是最强的形状。

由于打印头的直线运动，使用三角形填充物还可以提高打印速度。因此，强度和速度使三角形填充物成为许多 3D 爱好者的最佳选择。

· 矩形填充图案

矩形填充物可以实现 100% 的填充物密度，因为它们的网格平行和垂直挤压。和三角形填充一样，由于打印头的直线运动，它也具有很高的打印速度。

· 六角填充图案

它们具有镶嵌六边形和最高的强度重量比。与前两种填充图案不同的是，由于打印头不断改变方向，打印速度较慢，但​​它们也能有效地增强 3D 打印效果。

调节流速

调整流速也是使 3D 打印部件坚固的理想方法。但是，使用此方法时，您必须小心，以免造成挤压不足和过度挤压。因此，大多数设计师会确保他们只进行微小的更改。

您可以调整以下流量：

• 壁流（外壁流和内壁流）
• 填充流
• 支持流程

您可以调整流速以加强 3D 打印。然而，大多数人通过调整流量来解决其他 3D 打印问题，例如无法实现体积流量并提高精度。

修改线宽

根据流行的切片机 Cura 的说法，您可以通过将线宽调整为层高的偶数倍来增强 3D 打印效果。但是，您必须小心，因为此设置与挤压直接相关，即线宽的巨大变化可能导致过度挤压和挤压不足。

减少冷却

冷却是 3D 打印中的一个重要过程，它会影响固化后各层的附着力。由于后续层无法与另一层粘合，快速冷却会降低粘附力。但是，冷却也取决于您使用的材料。例如，PLA在强力散热风扇的作用下效果最佳。因此，您应该根据您使用的材料降低冷却速度。

选择坚固的材料制作坚固的 3D 打印件

在 3D 打印中，有一些材料被认为是脆弱的。因此，制作强大的 3D 打印可以使用强大的 3D 打印材料。三种主要的材料具有与强度同义的特性。

ABS

ABS 是一种出色的 3D 打印材料，可用于制作不适合大量使用的强大 3D 打印。它是一种热塑性塑料，具有坚韧和轻盈的特性，使其成为 3D 打印中的顶级塑料聚合物。

解放军

PLA 是一种昂贵的 3D 打印材料，适用于大量使用和高分辨率的打印。它的抗拉强度为 7250 psi，但会在光照下降解。

PETG

这是一种新的灯丝，由于其强度而最近受到欢迎。它的抗拉强度约为 4100-8500 psi，这使得它比 PLA 强，比 ABS 弱。但是，它的柔韧性不如PLA，但比ABS柔韧。

选择合适的材料

要在三者中选择合适的材料，您必须考虑阻力、后期粘合、弯曲力、刚度和抗冲击能力。下面是三者的比较：

• 阻力：PETG> PLA> ABS
• 层间粘合：PETG> ABS 和 PLA
• 弯曲力：ABS> PETG> PLA
• 抗冲击性：ABS =PETG> PLA

要详细了解 PLA 与 ABS 之间的差异，请查看 RapidDirect 上的文章。

确定零件方向

加强 3D 打印的另一种方法是使用零件方向。零件方向是零件在 3D 打印机上的定位。 3D 打印机通过在逐渐增加的高度上沉积薄薄的熔化材料层来工作。高度的逐渐增加形成了 3 维部分。在沉积一层时，它与前一层结合。然而，两层之间的界面是一个薄弱环节，3D打印在这些界面处断裂。

理解这一点的一个好方法是制作一个用于架子的支架。您会注意到，最大的力将在支架连接到架子的地方向下作用。因此，最好在界面与受力相反的一侧打印。

如果零件方向具有挑战性，则应使用具有更好粘合倾向的材料，例如 PETG。另外请注意，由于需要多种材料，零件方向会影响打印表面的最光滑度和打印成本。

将环氧树脂涂层应用于 3D 打印件

这不是在打印之后进行强大的 3D 打印的直接方法。它涉及使用环氧树脂/聚环氧化物来加强 3D 打印。环氧涂料是由硬化剂和环氧涂料制成的不溶性表面涂层。耐溶剂、耐用、坚韧，是PLA、ABS、SLA等材料的理想涂装方式。

将环氧树脂涂层应用于 3D 打印是一项简单的任务。请按照以下步骤操作：

• 根据产品设计3D打印产品
• 让它冷却并清洁表面。
• 将一小部分倒入杯中，加热至粘稠液体
• 用刷子在模型上涂抹环氧树脂涂层，不要让涂层从侧面滴落。此外，请使用小刷子清洁缝隙和角落。
• 让 3D 打印件晾干。

您不需要使用太多的硬化剂，可以覆盖和加强印刷品。在 3D 打印件上涂上环氧树脂涂层使其更坚固，并使其表面清晰有光泽。

使 3D 打印部件坚固的其他注意事项

调整 3D 打印机设置并不是增强 3D 打印效果的唯一方法。除了作为后处理方法的环氧树脂涂层外，您还可以使用其他方法。以下是最近流行的两种重要方法。

退火 3D 打印件

退火是一种使 3D 打印件经受温度升高以达到强化目的的方法。根据测试，据说退火会使使用后的强度增加约 40%。兼容PLA、ABS、PETG、ASA等材料。

退火对于加强 3D 打印很重要，因为塑料的结构使其容易失效。在 3D 打印之前，塑料具有无定形/无组织的微观结构。但是，当您加热 3D 打印件时，无定形结构会自行重组为晶体形式，这使得此类 3D 打印件容易失败。

退火在这里至关重要，因为它将 3D 打印的晶体结构从大晶体变为小晶体。您可以对塑料聚合物或完成的 3D 打印产品进行退火处理。要对塑料聚合物或 3D 打印部件进行退火处理，请将其加热到高于其玻璃化转变点且低于其熔点的温度。

电镀塑料 3D 打印件

电镀是一种流行的方法，因为它实用且价格合理。它涉及将 3D 打印件放入电解液和电镀金属（常用的工业金属是锌、铬和镍。当电流通过电解液时，金属离子会在 3D 打印件周围形成涂层。这会导致形成持久耐用的 3D 打印。

虽然适合这个目的，但它的缺点是需要很多层才能制作出更高强度的更好的 3D 零件。

结论

强大的 3D 打印在使用时不会塌陷，这使得知道如何制作强大的 3D 打印。很重要。增强 3D 打印的三种方法。一是在过程本身（通过调整 3D 打印机的设置），使用正确的材料和后处理处理。使用任何一种方法，您都有机会制作出强大的 3D 打印件，或者与原型制作服务商就如何加强 3D 打印件进行交流或交流。

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3D 打印因其质量、效率和有效性以及制造复杂零件的能力而成为一种流行的方法。但是，要提高 3D 打印的强度，需要对 3D 打印机的工作原理、使用正确的材料和后处理技术有深入的了解。

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