使用3D打印机打印模型的10大技巧

Post by 橡皮泥 on 2016-11-19

凯西·赫尔特格伦（ Kacie Hultgren ，PrettySmallThings创办者）是一位百老汇的舞台设计师，她利用自己的 3D 打印机制作了一些等比例缩小的模型并且运用在舞台设计上，其中包含令人惊叹的零钱包和拉链包，她也是《2014 年 3D 打印终极指南（ 2014 Ultimate Guide to 3D Printing ）》这本书的测试团队成员之一。

凯西的拉链包

凯西·赫尔特格伦总结了在制作用于打印的3D模型时需要注意的10条准则，相信会对一些刚刚接触3D打印的爱好者们有所帮助。

1、45 度法则

记住 45 度法则。任何超过 45 度的突出物都需要额外的支撑材料或是高明的建模技巧来完成模型打印，设计你自己的支撑或连结物件（锥形物或是其他的支撑材料），并将它们设计进你的模型之中。

2、尽量避免在设计时使用支撑材料

虽然支撑用的演算法随着时间一直在进步，但是支撑材料在去除后仍会在模型上留下很丑的印记，而去除的过程也会非常耗时。尽量在没有支撑材料的帮助下设计你的模型，让它可以直接进行3D 打印。

凯西设计的三款温莎椅（Windsor Chairs ）

3、尽量自己设计打印底座

善用“老鼠耳朵（ mouse ear ）”。“老鼠耳朵”是一种圆盘状或是圆锥状的底座，把它们设计到你的模型之中，不要使用软体内建的底座模型。东尼．布塞尔（ Tony Buser ）的“火箭尾翼（Mouse Eared Rocket Fincan ）”和凯西的“温莎椅（Windsor Chairs ）”都是善用这个设计巧思的杰出例子。不要使用内建的打印底座（ raft ），它会拖累你的打印速度，此外根据不同软体或是打印机的设定，内建的打印底座可能会难以去除并且损坏模型的底部。

4、了解自己打印机的极限

了解自己模型的细节，有没有一些微小的凸出物或是零件因为太小而无法使用桌面型 3D 打印机打印呢？在你的打印机中，有一个很重要但常常被忽略的变数，那就是线宽（ thread width）。

线宽是由打印机喷头的直径来决定的，大部分的打印机拥有直径是 0.4mm 或是 0.5mm 的喷头。事实上， 3D 打印机画出来的圆，大小都会是线宽的两倍。举例来说：一个 0.4mm 的喷头画出来的圆最小直径是 0.8mm ，而 0.5mm 的喷头画出来的最小直径则是 1mm 。就像凯西在影片里说的基本原则：“你能创造的最小物件不会小于线宽的两倍。”

5、为需要连接的零件选择合适的容许公差

为拥有多个连接处的模型设计你觉得合适的容许公差。要找到正确的公差可能会有些困难，凯西计算正确公差的技巧是：在需要紧密接合的地方（压合或连结物件）预留 0.2mm 的宽度；给较宽松的地方（枢纽或是箱子的盖子）预留 0.4mm 的宽度。你必须亲自为自己的模型做测试，才能为你要创造的东西决定适合的容许公差。

WHPThomas 的PLA 针脚连接器v2（PLA Pin Connectors v2）

6、适度的使用外壳（Shell ）

在要求精度的模型上不要使用过多的外壳，像是对于一些印有微小文字的模型来说，多余的外壳会让这些精细处模糊掉。

7、善用线宽

善加利用线宽来当作你的优势。如果你想要制作一些可以弯曲或是厚度较薄的模型，将你的模型厚度设计成一个线宽厚。你可以看看凯西的《可弯曲的灵感（Flexible Inspiration ）》作品集，这个在 Thingiverse 上的作品集提供了很多这个技术的使用例子。

Emmett 设计的弹性手链（Stretchy Bracelet）

8、调整打印方向以求最佳精度

永远以可行的最佳分辨率方向来做为你的模型打印方向。如果有需要，可以将模型切成好几个区块来打印，然后再重新组装。据橡皮泥网了解，对于使用熔融沉积（Fused-Filament Fabrication，FFF）技术的打印机来说，你只能控制Z 轴方向的精度，因为XY 轴的精度已经被线宽决定了，如果你的模型有一些精细的设计，确认一下模型的打印方向是否有能力印出那些精细的特征。