GreatLight CNC 加工工厂 logo
CNC 加工
快速原型打样
材料
行业
新闻
关于 GL

获取即时报价

3D 打印工艺说明

3D 打印底座:什么时候该用?

底座是打印在零件下方的一次性基座。本文说明哪些几何形状和材料确实需要底座,哪些直接打印在平台上效果更好,以及如何调整气隙,让底座在取下时不撕裂第一层。面向自行设置打印参数的工程师和模型车间技术人员。

PLA / ABS / PETG首层附着翘曲控制支撑去除
3D 打印
概述

底座的作用与代价

多耗材料、多花时间、多一道分离工序。有时这笔交换明显值得。

基础

底座、边缘和裙边的区别

裙边是围绕零件打印的一圈塑料,不与零件接触。它用于预挤出喷嘴并显示平台是否调平,之后丢弃。边缘是同样的圈,加宽到接触零件轮廓,在底部增加约 5–10 mm 的平面面积。两者都不位于零件与平台之间。

底座位于零件下方。切片软件先构建一个平坦的塑料垫,通常 3–5 层,零件以很小的垂直气隙打印在垫上。零件与平台的接触面积降到接近零,由垫承担抓附平台的任务。

这就是全部的机械差异,也解释了收益与代价。你得到一个牢牢抓住平台、并把剥离应力分散到更大范围的基座。代价是材料、打印时间,以及可能划伤或压痕底面的后处理工序。

边缘和底座不是可以凭习惯互换的设置。选能解决你实际遇到的失败的那一个。

选材

适合用底座的情况

高而窄的零件是典型情况。一根 4 mm 宽、80 mm 高的立柱不加底座打印时,底面积极小、重心很高。喷嘴拖拽在柱顶施加推力,对平台接触形成长力臂。一旦脱离,整个打印件报废。底座扩大底面,零件就能撑过整个打印过程。

其次是易翘曲材料。ABS、ASA、PC 和大尺寸平面尼龙件冷却时会收缩,底角最先翘起。底座起到柔性缓冲作用:垫随零件一起收缩而不是与之对抗,角部因此保持贴合。X 方向超过约 150 mm 的零件,差异通常在打印第一小时内就能看出来。

薄而平、带尖角的零件也是候选。铭牌、垫片、薄支架,以及厚度低于约 3 mm 且带直角边的零件都容易卷边。垫在零件冷却到玻璃化转变温度以下时把角部压平。

还有磨损或调平不良的平台。如果首层在整个平台上不一致,而你在交付前无法重新调平,4 层底座比单层首层能容忍更多偏差。这是权宜之计,不是解决办法。能调平时就调平。

  • 1
    高而窄高宽比超过约 5:1,底部无其他支撑。
  • 2
    易翘曲材料ABS、ASA、PC、大尺寸尼龙和 PP 零件,带长直边。
  • 3
    尖底角厚度低于 3 mm、卷边会破坏平面度的零件。
  • 4
    平台状态未知旧打印面,或截止前无法重新调平的平台。
选材

底座弊大于利的情况

如果底面是基准,就不要用底座。分离面会留下粗糙的哑光纹理,气隙还常在零件边缘打印出可见台阶。对有平面度或密封要求的配合面,这种纹理意味着零件使用前还要铣面。在干净的 PEI 板或玻璃板上打印,底面会平整得多。

底面细节多的小零件也不适合用底座。用去毛刺刀清除精细特征周围的垫很费时间,还容易折断 1 mm 的柱或薄加强筋。这类零件改用纹理板加边缘打印,或使用双挤出机打印可溶性分离界面。

紧公差工件也不匹配。底座增加 z 高度变化,垫冷却时还可能使零件轻微偏移,因此底面 ±0.1 mm 的特征不可靠。对 ±0.05 mm 的工件,打印只是粗加工,最终尺寸由 CNC 精加工确定。正因如此,我们的五轴加工可保持 ±0.005 mm。

最后,考虑批量生产中的材料成本。100 × 100 mm 零件上的底座通常多耗 15–30 g 塑料、多花 5–15 分钟打印时间。200 件下来,为一个切掉丢弃的基座付出的就是真金白银。

参数设置

调整气隙,让底座干净分离

气隙是决定底座成败的关键参数。它是垫顶面与零件底面之间的垂直距离。太小,两层熔合,分离时会从基座撕下大块;太大,零件首层没有依托,会下垂或在打印中途脱落。

0.2 mm 层高时从 0.2 mm 开始,再调整。PLA 能容忍稍大的气隙,因为冷却后自粘合较弱。ABS 需要更小的气隙,约 0.15–0.18 mm,因为它需要额外抓附来抵抗翘曲。PETG 介于两者之间,气隙合适时分离良好。

垫的厚度也重要。三层是稳定基座的最低要求;四到五层在大件上更能抵抗卷边。低于三层,垫会随零件一起卷曲,失去作用。

保持垫的密度。底座 75–90% 填充率给零件提供坚实的粘合表面。稀疏的底座在喷嘴下会变形,零件首层最终不平整。

  • 1
    PLA气隙 0.20–0.25 mm,3 层,轻手压即可分离。
  • 2
    PETG气隙 0.18–0.22 mm,3–4 层,在边缘用刀切开。
  • 3
    ABS / ASA气隙 0.15–0.18 mm,4–5 层,抓附比易分离更重要。
  • 4
    垫填充75–90%,使顶面在喷嘴载荷下保持平整。
对比

底座、边缘还是裸平台:按零件和材料选择

按预期的失效模式选择,而不是沿用上次的设置。

情况最佳选择原因
零件高度超过 60 mm,底面轮廓小于 10 mm筏板加宽底部,抵抗喷嘴拖拽。
ABS 或 ASA 平面零件,尺寸超过 150 mm筏板垫片随零件收缩,固定住边角。
底面是密封面或基准面裸床打印无剥离纹理,无需铣面。
小零件,底面有精细细节边缘裙边易修剪,不会损伤细小特征。
大平面 PLA 零件,平台附着良好边缘裙边低成本边缘抓附,底面干净。
公差要求严于 ±0.05 mm裸床打印 + CNC 加工打印作为粗加工,机加工决定尺寸。
常见问题

工程师常问的筏板问题

筏板总能解决首层翘曲吗?

不能。它只在底部增加抗力,并不改变材料的收缩特性。大尺寸 ABS 零件在冷环境中仍会拉翘,只是发生得更晚。

先解决壳体和热床温度。再针对几何形状使用筏板,而不是用它替代受控腔体。

筏板会增加多少材料?

100 × 100 mm 的底面轮廓,约需 15–30 g 塑料和 5–15 分钟打印时间,取决于垫片厚度和填充率。

单个原型无所谓。200 件批量时,你是在为切掉丢弃的塑料付费。

可溶性支撑材料下面能用筏板吗?

可以,在双挤出机上这是好组合。用 PVA 或其他可溶材料打印垫片,使界面溶解而非切削。

零件表面比机械剥离更干净,这对内部流道或底部细筋很重要。

为什么零件打印中途从筏板上脱落?

空气间隙太大,或垫片顶面因填充率低而不平。先检查这两项,再改其他参数。

把间隙减小 0.05 mm,垫片填充率提高到 80% 以上。若零件仍翘起,在筏板上再加边缘裙边。

树脂打印需要用筏板吗?

树脂切片软件里有筏板,作用类似:为高而细的支撑提供更宽的底部。在调平良好的成型平台上通常不需要。

树脂筏板更难干净去除,常留下需打磨的飞边。支撑底面小且模型较重时再启用。

什么时候 CNC 加工比筏板更合适?

当底面有平面度、密封或公差要求,打印表面无法满足时。筏板解决不了,只会增加需要去除的纹理。

当界面需要密封或定位时,我们将打印件和铸件基座加工到 ±0.005 mm 和 Ra 0.8–1.6 μm。

需要既打印原型又能装配到位?

发送模型,我们会确认打印方向、底部策略以及界面所需的机加工工序。

12 小时内报价和 DFM出货前 100% 检验可按需提供 NDA

深受全球工程师和制造商信赖

Tesla Ford Motor Company 比亚迪汽车 电装 麦格纳国际 波音 空客 美敦力 库卡 发那科