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SLA / DLP / LCD 工艺指南

3D 打印树脂与支撑的技巧与要点

树脂打印更依赖前期规划,而非运气。本指南面向需要在一两次打印内得到干净零件的工程师,涵盖摆放方向、曝光窗口、支撑布置和排液路径。文中每个数值都是起始区间,可在自己的打印机上调整。

先定摆放方向按层厚设定曝光区间支撑接触点尺寸排液与抽壳规则
快速 3D 打印服务,展示树脂零件与支撑,3D 打印树脂与支撑的技巧
快速解答

要点速览

摆放方向决定一切相对成型平台倾斜 20 至 35°,表面质量和去支撑通常优于平放。
曝光是一个区间,不是一个数多数 405 nm LCD 打印机的普通层为 1.8 至 2.5 s。从区间中值开始,按 0.1 s 步进调整。
支撑尖端是尺寸问题0.2 至 0.4 mm 的接触尖端可支撑多数工程零件。尖端过大会留下抛不掉的痕迹。
抽壳零件需要两个孔最低点开一个排液孔,最高点开一个排气孔。只开一个孔会积存树脂并形成压力。
摆放方向

先定摆放方向,再动支撑

摆放方向决定支撑接触位置、每层截面大小以及零件清洗难度。平放在成型平台上的零件首层面积大,剥离力大,底面易变形。将同一零件相对平台倾斜 20 至 35°,每层截面显著减小,剥离力随之下降。

倾斜角是权衡,不是定规。倾斜越大,层截面越小、变形越小,但支撑更多、打印更久。高度 50 mm 以下的零件,20 至 25° 通常够用。更高的零件或带大平面的零件需要 30 至 35°,避免平面与平台平行。

关键面要远离平台。必须与配合面贴平的面应朝上,至少朝侧面。朝下且接触支撑的细节会留下痕迹。若该面是密封槽或轴承座,应调整方向,让支撑落在非关键面上。

  • 1
    避免大平面与平台平行剥离力随截面增大。倾斜到每层投影面积足够小。
  • 2
    外观面朝上朝上的面在空气中固化,表面保持光滑。
  • 3
    检查最大截面层若某一层远大于其余层,零件最可能在该层撕裂。
暴露

先按区间设定曝光,再微调

树脂曝光没有唯一正确值,取决于层厚、树脂颜色、打印机光源和温度。先按区间起步,打印测试件,再以 0.1 s 步进调整。405 nm LCD 打印机、50 μm 层厚时,普通曝光通常在 1.8 至 2.5 s。100 μm 层厚时,2.5 至 3.5 s 是常见范围。

底层不同。底层要与成型平台粘牢,并承受最初几次剥离。6 至 8 层底层、20 至 30 s 是常见起点。底层太少,零件打印中途脱落;底层太多,底座难去除且易崩裂零件。

温度的影响比多数人预期更大。20 °C 的树脂比 28 °C 固化慢。夏天能成的打印冬天失败,先把树脂加热到 25 至 30 °C 再开始。壳体内加一个小加热器即可。

  • 1
    50 μm 层厚普通层 1.8 至 2.5 s。底层 20 至 30 s。
  • 2
    100 μm 层厚普通层 2.5 至 3.5 s。底层 25 至 35 s。
  • 3
    透明与白色树脂需更严格控制光穿透。先做测试,再投入长时间打印。
支撑

支撑接触点尺寸、密度与布置

支撑尖端有两个作用:抵抗剥离力固定零件,结束时干净断开。尖端太小,打印中途失效;尖端太大,会在小特征上留下砂纸磨不掉的凹坑。多数工程零件的工作区间是 0.2 至 0.4 mm 接触尖端。

尖端尺寸应随所接触特征而定。1 mm 凸台或薄加强筋用 0.2 mm 尖端足够。重悬垂下方和桥接起点用 0.4 mm 尖端。若支撑落在外观面上,降到 0.2 mm,并在附近加第二根支撑,而不是加大第一根。

密度关乎剥离载荷,不是覆盖率。重载区域下方 60 至 70% 密度的随机支撑比稀疏网格更强。打印中途出现的孤岛,直接在孤岛下方加支撑,不要指望附近支撑接住。

高支撑之间要加斜撑。单根 40 mm 支撑柱在剥离时会弯曲。两根柱加横撑可抵抗弯曲。这是模型外观正常却在中途错位的常见原因。

  • 1
    接触尖端范围多数零件 0.2 至 0.4 mm。精细特征取小值,重悬垂取大值。
  • 2
    留出底座间隙首个支撑接触点距底座 0.2 至 0.3 mm,避免焊死。
抽空

抽壳零件需要排液与排气通道

抽壳可省树脂、降低剥离力,但会形成封闭腔体。内部残留的未固化树脂会缓慢渗出,使零件膨胀,数周后破坏表面。每个抽壳零件至少需要两个开口:打印时最低点一个,最高点一个。

壁厚 2 到 3 mm 适用于大多数 100 mm 以内的零件。更薄的壁在剥离时会弯曲,并可能在支撑接触点开裂。更厚的壁浪费树脂、增加重量,但强度提升不大。

小零件的排液孔应为 3 到 5 mm,大零件为 6 到 10 mm。把孔放在装配后看不见的位置,或能用匹配销钉堵住的位置。打印后先排液几分钟,再用 IPA 冲洗,然后后固化。如果零件仍然感觉沉,说明内部没有排空。

  • 1
    至少两个孔一低一高。单个孔会困住空气并阻碍排液。
  • 2
    壁厚100 mm 以内的零件取 2 到 3 mm。更大零件适当加厚。
后处理

清洗、去除支撑,然后后固化

后处理的顺序很重要。先在 IPA 中清洗零件,再去除支撑。未完全固化的软支撑会弯曲而不是脆断,弯曲会把树脂从表面扯开。在干净 IPA 中分两次各洗 3 到 5 分钟,比在脏 IPA 中长时间洗一次效果更好。

用平口剪钳去除支撑,不要用钳子。在接触尖端剪断,不要在零件表面剪。然后用 400 目砂纸打磨残根,若表面可见再用 800 目。后固化前让零件完全干燥。残留的 IPA 在 UV 下会沸腾并使表面起泡。

后固化时间取决于树脂和零件厚度。常见范围是在 405 nm 固化箱中每面 2 到 5 分钟,或在阳光下 30 到 60 分钟。过度固化会使零件变脆发黄。固化不足会留下发粘表面。先用小样片测试。

  • 1
    先清洗,再剪支撑只有表面树脂清除后,支撑才会干净地断开。
  • 2
    UV 前先干燥中空零件内部残留的 IPA 会在固化时起泡。
流程

分步说明:从文件到成品零件

  • 1
    检查网格,必要时抽壳查找非流形边和零厚度壁。抽壳至 2 到 3 mm,并加两个 3 到 5 mm 的排液孔。
  • 2
    倾斜 20 到 35°倾斜离板,直到每层最大截面变小。关键面朝上或朝侧。
  • 3
    按受力布置支撑,不要按网格接触尖端 0.2 到 0.4 mm。高于 30 mm 的支撑加斜撑。孤岛直接加支撑。
  • 4
    按区间设定曝光50 μm:正常层 1.8 到 2.5 s,底层 20 到 30 s。100 μm:正常层 2.5 到 3.5 s,底层 25 到 35 s。
  • 5
    预热树脂打印前将树脂加热到 25 到 30 °C。冷树脂是首层失败最常见的原因。
  • 6
    分两段清洗先在脏 IPA 中 3 到 5 分钟,再在干净 IPA 中 3 到 5 分钟。轻轻搅动。
  • 7
    在尖端剪断支撑用平口剪钳,在接触处剪断,先 400 目再 800 目打磨。不要用手扯下支撑。
  • 8
    先干燥,再后固化完全干燥后,在 405 nm 固化箱中每面 2 到 5 分钟。先试小样片,避免过度固化。
决策表

按零件类型选择参数

常见树脂打印情况的起始区间。以 0.1 s 曝光步进和 0.05 mm 尖端步进进行微调。

零件情况摆放方向导电嘴注意事项
50 mm 以内的小支架倾斜 20 到 25°0.2 到 0.3 mm底筏与零件粘连
高而薄的加强筋倾斜 30 到 35°0.2 mm 加斜撑打印中途支撑弯曲
大平板件倾斜 30 到 35°悬垂下方 0.4 mm平面剥离变形
中空壳体任意角度,加两个孔0.3 mm树脂困留与压力
精细外观面面朝上0.2 mm,增加支撑可见面留下支撑痕
厚重实心块倾斜 20°,加厚底筏0.4 mm剥离时间长,层错位

何时不宜选择树脂打印

如果零件需要 ±0.005 mm 公差、金属螺纹或承载配合,先用树脂打印验证外形,再转 CNC 加工实现功能。树脂是快速检查几何和配合的方式,不能替代机加工金属。

常见问题

常见问题

为什么支撑会在零件上留下深痕?

接触尖端对该特征可能太大。从 0.4 mm 降到 0.2 或 0.25 mm,并在附近加第二个支撑,而不是加大第一个。

如果痕迹仍然很深,检查你是在尖端剪断还是用手扯下支撑。手扯会把树脂从表面撕开。

打印到一半失败,应先检查什么?

查看失败位置。如果在大截面开始处,说明剥离力超过了支撑抓持力。在该区域加斜撑并增大尖端尺寸。

如果失败位置随机,检查树脂温度。低于 20 °C 的树脂固化慢,与前一层的结合弱。

中空零件需要几个排液孔?

至少两个。一个在打印时的最低点,一个在最高点。这样树脂有出口,空气有入口。

超过 100 mm 的零件,用三到四个 6 到 10 mm 的孔,避免内部几何阻挡排液。

零件摸起来硬,可以跳过固化吗?

不可以。清洗后的零件可能表面发硬,但芯部仍未固化。几天内会继续变软并失去强度。

在 405 nm 固化箱中每面后固化 2 到 5 分钟,或在阳光下 30 到 60 分钟。先试小样片,避免发黄和变脆。

为了省时间,可以直接平放在成型平台上打印吗?

仅适用于底面不重要且截面较小的零件。大平面剥离力大,容易变形。

倾斜 20 到 35° 会增加打印时间,但通常结果更平整、更干净,支撑损伤更少。

需要树脂原型和机加工最终零件?

发送文件,我们会同时报两条路线:树脂打印用于外形和配合验证,CNC 加工用于生产零件。

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