PolyJet 3D 打印设计指南：Agilus 软胶零件

PolyJet 的工作原理类似喷墨打印机，只是喷的是树脂而非墨水。打印头在成型托盘上移动，沉积微小的光敏树脂液滴，然后紫外灯将其固化成实体层。托盘按层厚下降，打印头再次经过。层厚通常为 0.014 mm 至 0.028 mm，因此薄壁和小字打印清晰，几乎看不到阶梯纹。

由于打印头可在同一行程中切换树脂，一次成型可同时包含硬质、透明和类橡胶部分。这正是 PolyJet 3D 打印设计流程的吸引力所在：一次作业即可生产已与软质握把带粘合的硬质壳体，无需装配步骤，无需胶粘剂。

支撑材料同时喷射，之后通过手工或水刀去除。这使该工艺能成型悬垂和内部通道，而在其他树脂体系中这些结构需要额外支撑。代价是支撑面的表面处理，去除后仍为哑光。

零件从托盘取出时带有凝胶状残留物。清洁和后固化需要时间，软质材料在一段时间内仍略有粘性。如果零件在装配过程中需要手持，应提前考虑这一点。

Agilus30 是一种类橡胶光敏树脂，有多个硬度等级。邵氏 A 30 至 40 范围的手感类似软硅胶垫片；更高等级更接近硬鞋底。选择等级应依据零件的受力方式，而非渲染图效果。

薄壁 Agilus 在手指轻压下会变形，而同样材料在 3 mm 厚时手感坚实。几何形状与硬度共同作用，因此想要软按钮的设计师通常可以用更硬的等级配更薄的壁，而不必用很软的等级。

Agilus 在成型过程中与硬质 PolyJet 树脂粘合，因此包胶无需底涂或机械互锁。这种粘合是化学性的，在两种材料固化时形成。相比将橡胶握把模塑到塑料壳体上，这是实实在在的优势。

Agilus 的不足：在持续载荷下会蠕变，会缓慢吸湿，且不如浇注聚氨酯那样耐反复弯折。应将打印软质零件视为原型或小批量生产，而非长寿命密封件。

Agilus 壁厚保持在 1.2 mm 或更厚。低于此值，类橡胶材料在层线处容易撕裂，去除支撑时零件可能变形。1.5 mm 至 3 mm 的壁厚既能保持形状又能弯曲。

硬质树脂壁可以更薄，平板件可薄至约 0.5 mm，但前提是平板两端有支撑。独立薄鳍片会翘曲。任何小于 1 mm 的壁，其根部应加圆角。

凸起文字和标识最小高度应为 0.4 mm，凹陷文字最小深度应为 0.4 mm。低于此值细节会填实。小孔可清晰打印至约 0.5 mm 直径；更小的孔会闭合。

尖锐内角会在软质材料中集中应力。每个内角使用至少为壁厚一半的圆角。这是延长柔性零件寿命最经济的单项改动。

PolyJet 在取向良好的特征上可保持约 ±0.1 mm，整个成型托盘上 ±0.2 mm 是更稳妥的规划值。软质 Agilus 零件比硬质零件更难测量，因为测量时会压缩。应使用轻接触或光学系统测量。

活动关节需要间隙。硬质销在硬质孔中需要 0.15 mm 至 0.2 mm 的直径间隙。硬质销在 Agilus 孔中可更紧，约 0.1 mm，因为橡胶会退让，但磨损会更快。

硬质树脂中的卡扣配合使用 0.3 mm 至 0.5 mm 的倒扣和导入倒角效果良好。在 Agilus 中，同样的卡扣会在几十次循环内拉伸并失去预紧力。应改用硬质卡扣配软质垫。

收缩虽小但非零。长平板件可能弯曲，因此当平面度重要时，应将最大的平面平行于托盘取向。如果某特征确实对公差关键，应在打印后机加工，而非与工艺较劲。

先手工去除支撑，再用中等压力水刀清理。高压冲击 Agilus 部分可能将其撕裂，因此保持喷嘴移动并避开薄软壁。为此步骤预留实际时间；带内部通道的零件清洁可能比打印更耗时。

清洁后，零件在紫外光下后固化。跳过此步会使表面发粘且材料强度降低。软质材料即使固化后仍略有粘性，因此如果零件需要手持，轻撒滑石粉或哑光清漆会有帮助。

打磨适用于硬质树脂，对 Agilus 效果差，后者会涂抹而非切削。如果软质表面必须哑光，应直接要求打印件为哑光表面，而非计划后续打磨。

刚性部分可选喷漆和染色。软胶区域需仔细遮蔽，因为溶剂型油漆会侵蚀橡胶状表面，使其永久变软、发暗。

PolyJet 属于原型制作和小批量工艺。单件材料成本高，没有真正的规模经济。200 件小支架的批量，用注塑塑料或机加工铝通常成本更低。

长期受压的软胶件，例如需保持压力数月的密封件，会发生应力松弛并泄漏。这类零件应选用浇注或模压弹性体。

如果最终零件需要承力、保证严格公差或攻螺纹，可先打印几何形状做配合验证，再机加工生产版本。钜亮五金在东莞和新加坡的三座工厂运行 127 台高精度 CNC 机床，其中 16 台五轴加工中心可同时运行，因此打印原型可直接转入机加工铝或不锈钢，无需重新设计。

用打印件验证人机工程、配合和装配顺序，用机加工验证最终材料。把这两项工作分开，两边都省钱。