3D打印設計常見的5種問題

接觸過3D打印的人可能都有感受到，3D打印的技術難點往往不在技術而在于模型的設計和材料工藝的應用上。由于不同的建模軟件、材料設備甚至是不同的3D打印技術種類都會對3D打印的模型建立產(chǎn)生影響，而3D打印的模型并沒有完全統(tǒng)一的標準。那么，在設計師或者工程師建模的時候就會出現(xiàn)一定的難度和一些常見的問題。如果在3D打印的設計過程中出現(xiàn)問題，那也是正常的。本文為大家總結了5種打印設計過程中易出現(xiàn)的錯誤以及解決方法，供大家參考。

 1. 3D模型文件和所選打印耗材不匹配

每一種打印耗材的性能都是不一樣的。有的脆弱有的強韌，有的柔軟有的堅硬，有的光滑有的粗糙，有的密度大有的密度小，等等。所以在決定采用3D打印工藝來生產(chǎn)產(chǎn)品之后，最理想的情況是您在畫3D模型圖稿之前已經(jīng)想好要采用什么耗材來打印這個對象了。比如說，如果您想用陶瓷3D打印，就可以針對陶瓷3D打印的特點來提前構想打印中必須使用到的支撐用懸垂結構，對其外觀突出的部分設計合適的加固元素，還有合適的轉角設計等。

請大家一定要清楚，您采用的打印材料已經(jīng)決定了您必須遵循適合這種材料的3D模型特征，如果不能滿足這些特征，在實際打印時就很容易出瑕疵和問題，甚至出現(xiàn)根本無法打印的情況。

每一種3D打印材料都是不同的解決方法：在您設計制作3D打印模型之前，請務必先了解你將選擇的3D打印耗材并按照這種材料的設計特性制作符合要求的3D模型，避免在模型制作完成之后出現(xiàn)不能打印的情況。

 2. 3D模型文件壁厚不符合打印要求

壁厚是3D模型文件設計中非常重要的部分，所以一定要提醒的是：3D模型的壁厚一定要符合打印要求！

很多3D模型打印成品不理想，或是無法打印都是3D模型壁厚不符合打印要求，這是目前3D打印過程中遇到的最為頻繁的問題。當模型壁厚過薄的時候，模型上一些細小的部分就無法打印，或者因為過于脆弱很快就折損壞掉了。當打印壁厚過厚的時候，偶然會出現(xiàn)因為內(nèi)部結構壓力過大而導致打印實物開裂，或者破損的情況。采用合適的打印壁厚是保證成功打印的最關鍵的因素

解決方法：一般情況下我們要求壁厚最小為1mm，但實際情況要比這復雜的多。

1. 首先最小壁厚同材料有關，不同的打打印材料要求的最小壁厚不同：

PLA/ABS塑料  1mm 柔性

PLA   2mm

光敏樹脂 1-1.5 mm

高精ABS 1-1.5 mm

PC材料  1-1.5 mm全

彩砂巖 2 mm

金屬     2 mm

不銹鋼/鍍金2- 3 mm

2.壁厚還同模型的結構有關

具體情況我們還是要根據(jù)模型的實際情況來解決，3D造網(wǎng)站上也提供了一些關于壁厚的解決方法。

3. 3D模型文件的分辨率不符合打印要求

3D打印的文件格式中，STL是最常見的文件格式，這種文件格式是以三角面作為基礎的，這也意味著您的3D模型也將被轉換成這樣一個由三角面組成的模型。大多數(shù)的3D建模軟件都能夠輸出STL格式的文件，并且設置所需的分辨率。

選擇一個合適的分辨率對打印出一個高質(zhì)量的模型來說非常重要

分辨率過高和過低都容易造成打印中的問題：

分辨率過低：必然會影響打印成品的質(zhì)量。低分辨率意味著您的STL文件上的每一個三角面都過大，因此會造成您的打印成品表面不夠光滑。結果將是一個類似“像素化”的成品。

分辨率過高：會導致文件過大，3D打印機有可能無法處理。因為文件過大意味著保存了過于精細的細節(jié)，這是3D打印機無法打印的。 

解決方法：對于絕大多數(shù)的3D建模軟件，當您需要輸出一個文件時，它會要求您定義容錯度（tolerance）。這個tolerance定義的是輸出的STL網(wǎng)格文件上的格點到您原有模型間的最大距離。我們建議選擇0.01mm。因為小于0.01mm的容錯是無意義的，因為3D打印機無法打印出比這更小的細節(jié)。而當容錯度大于0.01mm時，有可能能在實物表面看到肉眼可見的三角面。

4. 3D模型文件和所選打印工藝不匹配

之前，我們提到過在3D打印中耗材特性各不相同，設計過程中要非常注重對耗材的篩選。其實，就連3D打印工藝的本身就有很多的種類，各不形同的3D打印工藝代表了對3D打印對象的要求不同。例如，打印ABS、PLA、鋁合金或者類橡膠材料的時候，您可以打印帶有互扣結構的3D模型，而打印金、銀、銅、樹脂、高精高韌ABS時則無法打印帶有互扣結構的模型。原因和耗材特性無關，而是因為所采用的打印工藝不同導致的。

3D打印工藝有很多種，不同打印工藝的打印限制也各不相同。ABS和PLA耗材我們采用一種名叫FDM的技術來進行3D打印，它支持雙噴頭，可以用其他種類耗材作為支撐材料來進行打印，因此可以打印一些互扣結構。而鋁合金和類橡膠材料我們采用一種名叫SLS的技術來進行3D打印，由于它是一種基于粉末的打印方式，無需支撐材料也可以打印互鎖結構。而對于貴金屬來說，我們則必須采用失蠟法，所以無法制作互扣結構，而樹脂、高精高韌ABS的打印我們采用一種叫做SLA的基于液體的3D打印技術，也是無法生成互扣支撐的。 

解決方法：關于3D打印工藝匹配的解決方法其實并不復雜，你只需要在設計模型之前就了解好所需的3D打印工藝，了解各個打印工藝特點以及設計所要注意的事項。當然，你也可以選擇資訊專業(yè)的客服人員了解下他們的建議。

 5. 用以生成3D模型文件的軟件和打印工藝不匹配

在設計過程中，3D建模軟件的非常的多。有些是為3D打印特別設計的，有些則主要被用于3D渲染或其他別的用途，很多建模軟件需要在輸出3D打印模型前做進一步編輯。例如如果您用的是Blender（主要用于3D制圖和動畫），SketchUp（主要用于建筑和微縮模型），或者ZBrush（3D藝術家們最愛的雕刻軟件），那么您需要對您的3D模型進行進一步的處理。根據(jù)您使用的軟件種類，模型壁可能需要進一步連接，模型可能需要做封閉處理，壁厚可能需要設置和應用，打印尺寸可能需要再設置一次等等。每一種軟件都有些許不同。

 解決方案：去這些軟件的官網(wǎng)尋找3D打印操作指南，或者在網(wǎng)上搜索有用的教程。如果您實在還是搞不定，那么建議您將輸出的模型再放到Meshmixer這個免費軟件中，再用里面的3D打印準備工具再做一次檢查和處理。