3D 打印指导：获得最佳结果需要了解的事项

大多数打印失败不是机器故障。原因来自少数几个设置和一个几何决策，而且打印文件通常在机器启动前就已暴露出问题。层高控制垂直台阶和手指能摸到的表面。墙数控制该表面背后有多少实心材料。方向决定哪些面需要支撑、层纹走向如何。

任何 3D 打印指导都无法把打印件变成机加工件。FDM 件有可见层纹，层间结合略弱。树脂件能保住精细细节，但受冲击时仍然脆。当零件承受轴承载荷、需要液体密封或要拧入金属螺纹时，先打印出来验证配合，再为量产版本安排机加工工序。

• 1
  打印用于形状和配合几何、间隙和装配检查用塑料做又快又便宜。
• 2
  机加工用于功能载荷路径、密封面和螺纹应放在机加工件上。
• 3
  不要混用两者通过配合检查的打印件仍然说明不了疲劳问题。

每个 FDM 件都是各向异性的。两层之间的结合弱于层内丝材，往往差距很大，所以层纹方向决定零件从哪里裂开。把扁平支架平放在平台上，让层沿薄轴堆叠，第一次加载就会断裂。把同一支架立起来，载荷就沿丝材方向走。

支撑是这个决策的代价。接触平台的面出来干净、尺寸紧。悬空的面需要支撑，其下方表面粗糙到需要打磨。下决定前数一下受支撑的面。两个通常可以接受。六个就是警告信号，说明零件应拆分或重新定向。

圆形特征的表现又不同。水平孔顶部会打成泪滴形，因为塑料在冷却前下垂。垂直孔保持圆形，但孔壁有台阶纹。对于轴承内孔或定位销孔，把孔打小再铰到尺寸，或留余量后机加工内孔。

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  让层纹避开拉伸路径层纹应垂直于拉拔方向，而不是沿拉拔方向。
• 2
  尽量减少受支撑面每个受支撑面都会增加清理时间和尺寸分散。
• 3
  关键内孔打小留 0.2–0.3 mm 余量，再铰孔或镗到最终尺寸。

层高是取舍，不是质量旋钮。0.2 mm 层比 0.1 mm 层快约一倍，在浅曲面上有可见台阶。降到 0.1 mm 有利于外观壳体，但解决不了零件强度不足。强度来自墙数和打印温度，不是更细的层。

对功能原型来说，三道周壁是合理下限。如果零件会被夹持、跌落或每天拿取，用四到五道。低于两道周壁，壳体大部分是空气，任何螺丝柱都会被压溃。填充超过 30% 会增加时间和材料，刚度提升却很小。大部分抗弯能力在壁内。

打印速度和冷却在高而薄的截面上更重要。外壁速度降到填充速度的一半左右，PLA 保持零件冷却开启。ABS 和聚碳酸酯更适合加热腔体和最小冷却，否则层会沿拐角分层。

切片预览就是你的检查工具。逐个查看每个孔、凸台和卡扣周围的层。如果刀路跳变或壁厚变细成单丝，先修模型再打印。

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  0.2 mm 层通用原型、支架和壳体，速度优先。
• 2
  0.1–0.15 mm 层可见外观面和小字或精细细节。
• 3
  3–4 道周壁需要拿取或承受轻结构载荷的功能件。

打印孔出来比图纸小。喷嘴把材料向内拖，切片器的圆弧近似会把轮廓变圆。在 FDM 上，如果需要紧密滑配，把孔径加 0.2 mm，并在整板打印前先试一个孔。树脂在固化时收缩，所以补偿方向相反，量取决于壁厚。

对于压配或轴承座，不要依赖打印机。把型腔打小 0.3 mm，再用铰刀或镗刀精加工。这一步就把特征从近似值变成真实公差。当打印原型转为量产件时，我们的加工单元在内孔和端面上可保持 ±0.005 mm。

螺纹也是同样道理。打印内螺纹可用于轻手拧装配，但受扭矩会滑牙。打光孔再用丝锥攻螺纹，或设计热熔螺母柱。螺母柱壁厚至少留 2 mm，否则嵌入时会开裂。

配合打印件之间的间隙应从每侧 0.3 mm 起。低于此值，底层出现的象脚鼓包会把两个零件粘在一起。高于 0.5 mm，装配会松动，手持产品会发出异响。

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  孔补偿FDM 加 0.2 mm，树脂则需在固化后按收缩量减去。
• 2
  轴承座先打印成偏小尺寸，再铰孔或镗孔至最终配合。
• 3
  配合件从每侧 0.3 mm 起，根据首件打印结果调整。

打印原型只有在回答问题时才有价值：装配能否装到一起、线缆走向是否避让、用户的手能否够到开关。这些问题确定后，同一几何形状通常转为 CNC 加工，用于承力或密封的零件。模型无需重建，但公差、圆角和表面处理需要再走一遍。

几乎每次转换都会遇到两处改动。第一，打印件隐藏了较大的圆角和较厚的壁，机加工零件若保留这些特征会增加刀具时间。第二，在尼龙中表现良好的打印凸台，在铝件中因内角尖锐而变成应力集中点。在根部加圆角，并将内角半径放大到至少壁厚的三分之一。

我们在同一厂内运行两种工艺，因此设计冻结前可将打印件与机加工件并排对比。可打印性评审随报价一起返回，通常在 12 小时内，并标出任何无法过渡的特征。

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  保留模型打印件与机加工件共用同一名义几何。
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  复查圆角尖锐内角在金属中会成为裂纹起点。
• 3
  两者对比打印验证配合，机加工保证功能，再验证装配。