壁厚：3D 打印的必要考虑因素

与传统的加工方式相比，3D打印是近年来发展最为迅速的一种，并且变得更加方便和经济。它有很多关键因素。比如材料因素、打印技术、模型文件的分辨率、壁厚等。壁厚往往是设计的初始阶段，应该是最需要考虑的因素，因为只有打印出来后你才会发现完成了不合适的壁厚会让你感到沮丧。

壁厚是多少？

壁厚是3d打印中一个很重要的概念，壁厚是模型内外表面之间的距离，最小壁厚直接决定了打印物品的强度，甚至决定了物品是否可以打印。合理的壁厚可以带来很多好处，包括优化结构、节省成本、避免各种事故等。它不仅可以完美地展示您的设计，还可以使其在工作中发挥更好的作用。

为什么要考虑合适的壁厚？

厚壁厚无疑是一些特别高强度作业环境下零件的更好选择。然而，减少壁厚似乎更具成本效益，并且在不损害零件的功能和强度的情况下，更轻的壁厚的好处会更加明显。例如：

1. 节省打印时间和成本，实现更快的冷却和更高的输出率。

2.很大程度上避免了冷却过程中的翘曲。

3. 重量更轻，便于运输和管理。

值得注意的是，零件的壁厚并不是越薄越好，但最好的选择是根据不同要求的结构和形状减少不必要的壁厚，同时考虑到印刷的难度和零件的要求同时确保其功能。

壁厚不合适的后果

3D 打印部件通常具有弯曲的薄壁和翘曲的部件，要么是因为壁太薄，要么是因为在打印过程中没有使用支撑结构来将部件保持在适当的位置。由于打印机是逐层工作的，因此在打印过程中确保各层之间保持稳定的接触并有额外的支撑非常重要，就像建造建筑物一样，我们需要将混凝土紧密粘合并使用钢筋来支撑它。

(1) 翘曲

翘曲是指打印过程中，物体的底角出现向上弯曲，轻会使物体变形，重会使物体在打印途中脱落，从而导致打印完全失败。产生翘曲的原因是打印材料从高热喷嘴出来后冷却时收缩，如果打印时大物体周围的收缩较大，就会出现变形。 ABS材料比PLA缩水严重，所以用ABS打印大型物体是一件非常困难的事情。

(2) 冰壶

卷边是3D打印过程中常见的问题，这是由于打印材料的热胀冷缩原理，使得模型与底边接触的打印平台更容易翘曲，甚至脱落。平台，对打印效果的影响越轻，造成模型底部变形，越重会导致打印失败。

选择均匀的壁厚

均匀的壁厚对于 3D 打印的冷却过程是非常必要的。在某些过分的部位拼接厚度差异较大的部位，那么这个部位在冷却过程中很可能会翘曲、开裂、烧锅，甚至影响整体。为避免应力和收缩造成的影响，一致且均匀的壁厚是最佳选择，即使无法保证一致的壁厚，也可以逐渐加大壁厚。

4 设计壁厚需要考虑的因素

(1) 材质

每种材料都有其固有的特性，有脆弱的，有坚固的，有光泽的，有粗糙的，有轻的，有沉重的，等等。不同的材料有不同的设计原则

不同的材料采用不同的印刷技术，ABS/PLA采用FDM；尼龙、铝使用SLS；使用 SLA 或 DLP 的树脂。各种印刷技术创造的表面效果各不相同，有一点不同的印刷技术打印机打印的尺寸空间也不一样，打印的后处理方法也不同，有的复杂，有的简单

(2) 产品工作环境及功能

产品的工作环境是否高温、高湿？

产品是否会长期暴露在阳光和风中？

产品需要在高负载环境下工作吗？

产品是否需要透明或具有良好的光学性能？

产品是否需要指定颜色，是材料本身的颜色还是通过喷漆实现的？

(3) 产品设计

产品的形状和尺寸、加强件、圆角、斜角和过渡都以壁厚为参考。产品的壁厚取决于产品的最终需求和产品需要承受的外力，是承受其他零件的压力还是需要作为其他零件的支撑件。壁厚是根据产品的初始设计，模拟实际工作时的场景，最终产品的重量、性能、电气性能、稳定性、尺寸精度和装配要求来确定的。

(4) 费用

薄壁是最节省材料成本的选择，但它也可能是最昂贵的选择，因为为节省材料成本而打印的项目很可能会失败。重新设计和打印不仅浪费更多的材料，而且浪费了宝贵的时间。根据物品的尺寸、容量、工作环境来设计和打印一个物品的壁厚，如果可以根据这些确定最佳的壁厚，无疑是最好的选择。

结论

在考虑了以上所有因素后，我相信您对材料和壁厚都有一个合适的选择。当然，在您的方案最终确定之前，您仍然可以向我们的工程师咨询，我们会为您推荐更多的候选材料和详细的加工方案。联系 WayKen 获取我们的建议。