了解 3D 打印中的挤出不足：原因、症状和解决方法

正在为薄弱、多孔的 3D 打印而烦恼吗？挤压不足可能是罪魁祸首。

挤出不足是指 3D 打印机无法挤出足够的细丝来形成坚固、精确的层。您会注意到薄壁、线条之间的间隙或薄弱的部分。这是 FDM 打印中最常见的问题之一，但幸运的是，它也是最容易解决的问题之一。 

什么原因导致挤压不足？ 

挤出不足是由于阻碍细丝顺利流动的机械、热或材料问题造成的。通常这是多种因素共同作用的结果。 

• 喷嘴堵塞或磨损： 部分堵塞会减少流量。 

• 流量设置错误： 如果切片机未校准，您得到的材料将比预期少。 

• 温度太低： 长丝不会熔化并正常流动。 

• 长丝水分： 湿长丝起泡且进料不均匀。 

• 挤出机打滑： 张力弱或驱动齿轮磨损会降低抓地力。 

• 热蠕变： 向上移动热端的热量过早软化灯丝，堵塞路径。 PLA 尤其容易发生。 

• 灯丝不一致： 直径变化迫使挤出机推动过多或过少。即使 1.80 毫米与 1.75 毫米也会产生问题。 

• 打印速度太高： 打印速度快于热端可能会熔化，导致中间层出现间隙。 

• 鲍登管问题： 长管会增加摩擦力和弯曲，而松动或磨损的耦合器会使管在回缩过程中滑动。 

如何诊断挤压不足

要发现挤压不足的情况，了解 FDM 3D 打印的工作原理以及需要寻找哪些迹象会有所帮助。当您的打印效果显得很弱时，首先检查问题是一致的还是随机的。一致的问题通常指向硬件，而随机的问题通常来自灯丝或切片机设置。这是一个简单的清单：

• 打印一个小的校准立方体或单壁测试。在良好的光线下仔细观察。间隙、薄点或透明区域意味着挤压不足。 

• 用卡尺在线轴上的不同点测量灯丝直径。如果变化超过±0.05毫米，则灯丝质量值得怀疑。 

• 测量测试打印件的壁厚，并将其与切片机的预期壁厚进行比较。巨大的差异证实了挤压问题。 

• 在第一层期间观察打印机。点击或跳动意味着挤出机正在挣扎。研磨声音意味着驱动齿轮正在咀嚼灯丝而不移动它。 

• 检查喷嘴是否有部分堵塞，从而限制流量。 

• 确保切片机中的挤出倍数设置适合您的材料和打印机。 

• 确认喷嘴和床达到正确的温度。 

• 检查细丝是否存在水分或直径不一致的情况，这些不一致可能会导致进料不均匀。 

挤出不足的硬件修复

如果问题出在硬件上，您可以尝试以下方法：

• 更换或清洁喷嘴： 清除堵塞物并更换磨损的尖端。 

• 添加硅胶袜： 保持喷嘴温度更稳定。 

• 改善冷却： 升级散热器风扇或散热片。 

• 设置正确的挤出机张力： 确保驱动齿轮在不研磨的情况下夹紧灯丝。 

• 升级为齿轮传动： 更大的扭矩等于更可靠的挤压。 

• 减少鲍登管长度： 较短的路径意味着更平滑的挤出。 

• 安全耦合器： 接头松动可能会在灯丝路径中产生间隙。 

• 使用优质线轴和支架： 防止缠结和障碍。 

如果您不想自己处理校准、喷嘴磨损或潮湿问题，可以考虑使用 Protolabs Network 进行 FDM 打印。这是一种避免反复试验并每次都能获得一致、完全致密的零件的简单方法。 

挤压不足和材料选择

不同的 3D 打印材料具有不同的挤出特性。将您的设置与材料相匹配可以在许多挤出不足问题开始之前解决它们。 

材质 要求 PLA 对热蠕变非常敏感，需要强力冷却 PETG 需要较高的喷嘴温度和较慢的冷却 ABS/尼龙 首选加热室以防止翘曲 TPU 在低速和受限的长丝路径下打印效果最佳 纤维填充 需要硬化喷嘴并仔细调整以避免堵塞

有关材料属性和最佳设置的详细信息，请查看我们的 FDM 线材指南。 

避免挤压不足的设计注意事项

如果您在设计时考虑到打印机的优势，您就可以避免超出其极限的功能以及挤出不足的风险。 

• 壁厚： 目标是至少两个喷嘴宽度（0.8 毫米和 0.4 毫米喷嘴）。变薄会使任何挤压问题变得更加明显。 

• 悬垂： 保持角度低于 45° 或添加支撑。在稀薄的空气中打印会立即显示出挤压不足，即下垂或下垂。 

• 详细信息： 不要设计比喷嘴直径更小的特征。对于非常复杂的形状，SLA 打印是更好的选择。 

• 层高： 保持在喷嘴尺寸的 25-75% 范围内。超薄层需要完美的流动性，并且当挤出不均匀时通常首先失败。请参阅我们有关层高影响的指南，了解有效的设置。 

• 外壳和填充： 选择平衡强度与材料使用的外壳和填充参数。添加更多周长通常比仅依靠稀疏填充更好地隐藏小的挤压不足。 

您将在我们有关如何设计 FDM 3D 打印零件的文章中找到更多提示。 

挤压不足对零件质量的影响

挤压不足会影响零件的外观，但更重要的是，它会从根本上削弱其结构。 

• 较低的强度和刚度： 线之间的间隙意味着各层不能正确粘合在一起，因此零件在更轻的负载下可能会破裂。 

• 孔隙率： 打印件内部的气穴使部件变脆并且不适合容纳液体或压力。即使是化妆品最终看起来也像是未完成的。 

• 脆弱的细节： 当挤压不均匀时，薄壁、小孔和精细特征首先会失败。某个部件可能整体看起来还不错，但关键细节在使用中却经不起考验。 

问题排查清单

当您发现挤压不足时，请系统地检查此列表：

症状 可能的原因 快速修复 壁上有缝隙 喷嘴堵塞，流速低 清洁喷嘴，提高流速 2–5% 部件脆弱、易碎 温度太低，长丝潮湿 升高温度 5–10°C，在 40–60°C 下干燥长丝 4–6 小时 挤出机发出研磨噪音 挤出机张力差，齿轮打滑 调整张力，检查驱动齿轮是否磨损 挤出不一致 潮湿或长丝直径不一致 使用干燥的优质长丝；用卡尺验证直径 缺少层数 回缩太高，喷嘴堵塞 缩短回缩，清洁/更换喷嘴 打印速度瓶颈 热端熔化速度不够快 降低打印速度 25% 或提高喷嘴温度 打印中途故障 热蠕变导致卡纸 升级冷却，改进散热片，检查散热器风扇 错误的温度读数 加热器或热敏电阻出现故障 使用红外温度计验证温度

桌面 FDM 的替代方案

如果挤压不足是一个持续存在的问题，您可以考虑改用不同的增材制造技术。与桌面 FDM 相比，这些工艺可提供更高的一致性、准确性和材料性能。选项包括：

• 工业 FDM：与桌面 FDM 相比，提供更严格的流程控制、更大的构建量和更高的可靠性，这使其成为功能原型和生产零件的理想选择。 

• MJF 和 SLS：非常适合生产具有一致密度和机械强度的尼龙零件。 

• SLA：非常适合需要精细细节、光滑表面和高精度的树脂零件。 

• DMLS：该服务由 Protolabs Europe 提供，最适合需要耐用性和精度的最终用途金属部件。 

这些工业增材制造工艺消除了与挤压相关的问题，每次都能为您提供可靠、生产质量的零件。 

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常见问题

我如何知道我是否存在挤压不足？

寻找墙壁上的缝隙、缺失的层或粗糙、脆弱的表面。 

线材质量会导致挤出不足吗？

是的。廉价或不一致的长丝直径通常喂食效果不佳。

最快的修复是什么？

稍微提高打印温度或检查喷嘴是否堵塞。

挤出不足和喷嘴堵塞有什么区别？

症状是挤压不足——没有足够的塑料出来。喷嘴堵塞只是多种可能原因之一。

打印过程中是否会发生挤出不足？

是的。热蠕变、细丝缠结或堵塞可能会在中途触发，表现为某一层打印质量突然下降。

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