3D 打印部件方向：它如何影响强度、精度和表面光洁度

选择提供最小 z 高度的方向似乎是一个明智的选择，因此构建时间最快。但是，仅针对 z 高度定向可能并不总是最符合您的零件要求。在考虑 3D 打印的零件方向时，还有一些其他技术因素会发挥作用。当您考虑 3D 打印的部件方向时——特别是立体光刻 (SLA)——请想想铅笔。水平或垂直逐层 3D 打印这支铅笔需要什么？水平打印会花费更少的时间，因为它侧放时更平坦，而垂直打印会花费更长的时间，因为它站得很高并且需要更多绘制层按顺序一层一层地堆叠。与垂直打印铅笔相比，水平打印它还需要更多的支撑结构，并且需要更多的时间来移除以获得成品部件。因此，您的方向选择可能归结为铅笔的强度要求或表面光洁度要求，您甚至可能希望以一定角度定位零件。选择立体光刻构建方向时需要考虑一些因素。让我们开始吧！

3D 打印零件的强度方向

让我们首先看一个快速图示，它解释了 3D 打印层构建和零件外部力的一般含义。当张力垂直于或垂直于层时，往往会出现零件弱点。当张力平行或与层对齐时，零件会更坚固。当力垂直于层时，与力垂直于层时相比，零件通常能够承受更多的压缩。有两个要点：

1. 打印的方向使层与张力最高的轴对齐
2. 以一定方向打印，使层与压缩力最高的轴相交

在铅笔的理论案例中，水平构建方向可能会解决铅笔在使用时遇到的张力和弯曲力。请注意，这些指南始终适用于熔融沉积成型 (FDM) 零件。 SLA 部件表现出比 FDM 部件小得多的各向异性，因为层是化学键合的，并且 SLA 实现的分辨率比 FDM 高得多。但是，热固性材料可能需要围绕零件方向进行一些额外的考虑，以最大限度地提高关键零件特征的强度。

定向以避免差异收缩

一般来说，零件中的材料分布越不均匀，就越容易成为差异收缩现象的受害者。某些零件的几何形状和尺寸本质上更容易收缩，因为它们没有包含来自前面材料层的足够支撑。为了说明这一点，想想一个大写字母“H”。当横杆截面在中间层层出现时，容易将支撑腿向内拉，导致靠近底部的部分弯曲。为防止差异收缩，有两种选择。通常，我们以一定角度构建 SLA 部件以减少表面积，从而减少每一层遇到的整体应力。这也有助于提高零件尺寸和公差精度。此外，我们建造的零件是平放的，因此形成的每一层都与其下方的层具有相同的表面积，并且没有大的横截面摆动。当需要尺寸关键或高分辨率零件特征时，我们建议将零件定向为将这些特征定位在零件的朝上表面上。请记住，如果外观很重要，以一定角度构建零件可能会导致零件的表面光洁度不理想。

通过定向消除零件上从小到大的横截面变化（如上所示）或以一定角度定向零件（如右图所示），可以避免差异收缩。

如果目标是平滑、美观的特征，则垂直构建零件。以一定角度构建会导致可见的层线，如倾斜圆柱体上所示。

定向以实现所需的表面光洁度

如果对您的零件进行表面处理以用于贸易展或展示很重要，我们会倾向于将零件制成平坦的而不是倾斜的。任何关键特征都应朝上，因为顶面会很光滑并且更容易出现尺寸精度问题。另一方面，如果您的部件面朝下构建，则需要移除和喷砂的支撑结构会消除任何光泽效果。

光泽效果显示在平放的“H”上。倾斜的“H”突出了图层线条及其对文本的视觉效果。

根据经验，我们的团队可能会选择不同的方向来为您提供最优质的零件。要记住的一件重要事情是，如果您没有指定所需的部件方向（水平与垂直），我们将自动选择方向以满足最快的构建时间。让我们知道哪些方面对您的 3D 打印部件最重要，有助于我们确定在构建过程中如何最好地定位您的部件。总体而言，最大的收获是，如果您对 3D 打印部件有特殊需求，无论是关键特性、成本考虑，还是特定所需的表面光洁度，请务必提前告知我们的工程师团队，以便我们确保您的角色符合您的特定目标。