Fusion 360 3D 打印：7 条工程师必读要点

多数工程师学的是为铣削建模。这种习惯会表现为尖内角、均匀壁厚、刀具够不到的深腔，以及只有 3 mm 立铣刀才能伸到的凸台。把同一个模型发给 FDM 或 SLM 设备，问题不会消失，只会转移。尖角变成应力集中点，薄壁翘曲，封闭腔体里残留的粉末或树脂清不出来。

画草图时就用分层思维。能打印好的壁通常比机加工壁更厚，而且沿构建方向变化。铣削件想要尖内角的地方，打印件想要一个小圆角，免得喷嘴或激光留下空洞。壁厚也要注意：取挤出线宽的整数倍，否则切片软件会少走一道，壁就变得疏松。

导出前，对零件做剖面分析。检查最薄的加强筋、最小的孔，以及任何会困住材料的腔体。这里花两分钟检查，代价很小；等 14 小时的打印做完才发现同样的缺陷，代价是一天。

• 1
  最小壁厚按工艺设定，然后在零件各处都守住。
• 2
  封闭腔体每个封闭腔至少留一个 3–5 mm 的开口。
• 3
  尖角加一个喷嘴或激光真能走出来的圆角。
• 4
  剖面检查导出前扫描最薄特征，而不是导出后。

Fusion 360 同时持有两套世界观。参数化实体环境给你历史、约束和干净的边。网格工作区让你直接控制三角面，而打印机实际消费的就是三角面。只待在一个工作区的工程师，往往在和另一个工作区较劲。在网格里做的雕塑曲面，到实体里标注尺寸很痛苦。用草图搭的支架一旦转成网格，改起来就变得脆弱。

按特征要承担的功能选工作区。载荷路径、配合面，以及任何需要标注公差的地方，都放在实体里。有机外形、点阵表皮和导入的扫描数据，放在网格里。只在接近结束时转换一次，并保留主模型的实体副本，这样后续改版不必从三角面重新开始。

构建方向是设计决策，不是切片软件的默认值。层方向决定各向异性：平放打印的零件，层间弱、层内强。受弯的支架，定向要让层沿受拉侧走。必须密封的零件，让层纹避开密封面。在模型里标出预期方向，别让工厂去猜。

每种定向都在支撑量、表面质量和打印时间之间做取舍。贴构建板的面出来是干净的。需要支撑的面出来是粗糙的，可能还要二次加工。先定哪些面重要，其余的面就让它落在支撑最便宜的位置。

• 1
  实体工作区配合面、公差、承载特征。
• 2
  网格工作区有机外形、点阵、导入的扫描几何。
• 3
  定向层方向应沿受拉载荷路径。
• 4
  干净面让有支撑的面远离密封表面。

支撑常常被丢给切片软件。打印就是这样悄悄失败的。默认支撑图案可能和零件熔在一起、挡住关键面，或留下需要打磨的痕迹。把支撑当成你要设计的特征。必须保持平整的面，加可掰断的凸耳。悬垂的下表面做倒角，让第一层有落脚处。

角度决定到底需不需要支撑。多数 FDM 设备在离垂直约 45° 以内的悬垂不用支撑。再往下，挤出就会下垂。SLM 不一样：粉末床托住熔池，所以低到约 30–40° 的悬垂常常不加结构也能打，不过热变形会成为限制因素。阈值按工艺分别设定，不要全厂只设一个。

间隙是打印件和机加工件差别最大的地方。打印出来的孔会偏小，收缩量随材料、壁厚和定向变化。在机加工铝凸台上好用的压配合，到打印件上会卡死。用和真实零件相同的壁厚打一个测试样件，量过之后再定装配。

任何要和机加工件配合的地方，我们通常在打印件上留加工余量。关键面按 0.3–0.5 mm 放大打印，再上 CNC 端面或镗孔。这样分工，打印几何保持便宜，公差放在该放的地方。

• 1
  悬垂极限FDM 约 45°，SLM 多数情况 30–40°。
• 2
  可掰断凸耳设计平面，让支撑不接触它。
• 3
  测试样件先按真实壁厚打印，再相信配合。
• 4
  混合余量要机加工的面留 0.3–0.5 mm。

仿真和生成式研究在回答具体问题时才有用。静应力研究能告诉你打印的壁在投入一次打印之前是否撑得住。生成式研究给你一个可以回应的形状，而不是一个可以直接交付的形状。两者的好坏都取决于你输入的载荷和约束。边界条件设错，输出就会自信地出错。

用它们来敲定决策。如果研究显示打印版本的安全系数接近 1.0，就改设计或改工艺。如果显示 4.0，说明你带着不需要的材料。两种结果都省钱。一个只是印证你已有假设的研究，不值得花装夹时间。

不是每个零件都该打印。打印原型能让你做配合检查、外形评审，并与客户沟通。机加工零件能给你 ±0.005 mm、真实的表面处理，以及可以写进图纸的材料性能。当几何需要密封面、螺纹口或轴承内孔时，打印主体，再机加工这些特征。

我们经常看到这种分工。一个支架一天打印出来，然后在五轴铣床上加工安装面和内孔。客户保留了快速、便宜的迭代，同时仍得到可测量的零件。这就是混合路线，通常比整个几何押注一种工艺更好。

• 1
  仿真用它来敲定决策，不是用来装饰报告。
• 2
  安全系数打印件低于 2.0，就重新设计或改工艺。
• 3
  机加工接口密封面、螺纹和内孔应放在 CNC 上做。
• 4
  混合制造打印主体，机加工关键特征。