如何選用FDM 3D打印的最佳外殼和填充參數

如何選擇用於FDM 3D打印的最佳外殼和填充參數1

Image source: 3dhubs

大多數FDM 3D打印出來的零件不是打印實心的。打印實心零件需要大量的材料和較長的打印時間,從而導致高成本。為了改善打印過程,大多數零件都用實心外殼打印並內裡有一定密度的填充物。外殼和填充物對FDM打印零件的質量,外觀和功能起著重要作用。那麼如何選擇用於FDM 3D打印的最佳外殼和填充參數從而來改善模型設計呢?

3D打印模型的組成部分

標準的FDM打印模型可以分為4部分組成,可以分別更改這些部分的參數以改善設計:外殼:暴露在模型外部的外壁
底層(一種外殼):打印成品的一部分,它暴露於模型的外部,面向打印平台
頂層(一種外殼):打印部分,該部分朝向噴嘴的方向,暴露在模型的外部。通常,此表面將具有最佳的表面光潔度
填充:打印件的內部結構

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外殼

外殼數是打印件外部的層數。對於FDM殼, FDM打印的一些與外殼相關的設計注意事項是:

  • 可以通過增加殼的厚度來增加強度。這樣可以使打印更加牢固,而不必增加用於填充的材料數量。大多數切軟件能調整殼厚度。
  • 如果要打印,則需要通過打磨或化學平滑來完成,通常需要增加外殼厚度,因為後處理方法會減小模型表面的厚度。
  • 外殼數量的任何增加也會增加打印模型所需的時間和材料,從而增加整體零件成本。
  • 外殼通常由指定數量的噴嘴直徑組成,將殼體設計為噴嘴直徑的倍數以防止形成空隙始終是一件好事。

外殼設計為噴嘴直徑倍數可以消除外殼壁與壁之間的間距,從而使零件更堅固。與右側的圖像相比,左側的圖像顯示了理想的壁厚,右側的圖像在壁的中心存在間隙。

大多數外殼都以2個噴嘴直徑的厚度進行打印。

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填充

FDM打印成品通常以低密度填充物打印。默認情況下,大多數FDM Slicer程序將以18% – 20%的填充率打印零件,這完全適合大多數3D打印應用程式。這也允許更快和更實惠的打印。

填充百分比

模型強度與填充百分比直接相關。填充率為50%而不是25%的零件通常要強25%,而從50%轉變為75%的零件則可以使零件強度提高約10%。

要設定最佳填充百分比,就要先了解最終打印零件的應用範疇。外觀為主的原型可以很低的填充率進行打印,從而節省大量的成本和時間,而要承受力的原型則需要更高的填充率。如上所述,大多數打印機的切片軟件默認使用的標準20%,這個填充率對於打印外觀為主的原型已經十分足夠。

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打印件強度

填充在擴展/突出特徵與模型的連接方式中也起著至關重要的作用。如下圖的扣合連接就是一個很好的例子。填充密度低(20%)時,突出部分更容易破裂,因為短擠出的夾子僅以較小的橫截面面積連接到打印主體。填充百分比的增加意味著將更多的打印主體連接到突出部分,從而增加了這種連接的強度。

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擰緊,攻絲或螺栓連接

在要鑽孔或擰緊3D打印零件的地方,填充百分比變得非常重要。當低填充度的打印成品被鑽孔,然後擰緊到另一個表面,鑽孔直接會穿過打印零件的頂層和底層,而錯過模型的填充,從而導致連接非常弱。對於這些應用,需要更高的填充度(最低50%)。

填充率低的零件,就需要在模型設計上直接畫上螺絲孔。外殼厚度和填充物能為打印件提供了良好的強度,從而更好地固定了螺絲。

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總結

  • 在指定外殼厚度和填充百分比之前,請先了解零件的應用。外殼厚度的增加和填充百分比的增加會增加打印部件的強度,同時還會增加打印時間和打印成本。
  • 外殼厚度為噴嘴直徑的倍數。
  • 擰螺絲入打印零件時,增加外殼厚度或填充百分比以改善固定效果。如果無法做到這一點,請考慮在3D模型上直接畫上螺絲孔。

有關更多產品資料:FDM 3D Printer

查詢: 31721709

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