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3D打印機中的支撐

3D打印機中的支撐

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【摘要】:
FDM 3D打印機的工作原理是將一層層的熱塑性塑料堆積在一起,形成一個3D物體。這種方式下,每一層新層必須由前一層托住。如果模型有懸空結構,下麵沒有東西可以托住,就需要額外添加支撐結構,以確保打印成功。
支撐結構被認為是3D打印中無法避免的麻煩環節。今天我們來說說3D打印的支撐。
1.什麽時候需要支撐結構?
當模型有懸空或跨橋結構,下麵沒有東西可以托住,就需要用到支撐結構。並非所有的懸空都需要支撐。如果一個懸空傾斜的垂直角度小於45度,那麽可以在打印此懸空時不用支撐。在連貫的層麵之間,3D打印機移動的水平偏移非常小(幾乎不明顯)。因此,一個層麵並不是完全疊加在前一層之上,而是疊加在一個很小的偏移量上。這使得打印機可以打印出垂直傾斜不太大的懸空物。任何低於45度的懸空都可以被之前的層麵托住。45度通常被認為是臨界角度。如果垂直度低於45度,就不需要支撐。但情況因人而異,這在很大程度上取決於你的打印機,包括打印機性能和你正使用的材料。打印機性能不好,可能無法打印出垂直35度或40度的懸空物!
2.3D打印支撐結構的缺點
如果在生產中使用3D打印,那麽就會在意每個模型的成本。如果你是一個預算緊張的業餘愛好者,你可能也會關心這個問題。3D打印支撐結構明顯增加了模型的成本。支撐結構消耗材料,這些材料隨後被拆除和丟棄。所以每一次3D打印添加支撐結構,都會增加模型的成本。支撐結構也增加了打印時間。後處理工作增多,比如拆除支撐。支撐結構接連並嵌入模型表麵。如果拆除3D支撐的過程中不細心,就可能會在模型表麵留下瑕疵。最壞的情況,部分模型可能會隨著支撐結構斷裂。總之,使用支撐結構也有明顯的缺點。所以盡量少用支撐結構,隻在必要時添加支撐。
3.支撐類型
樹形支撐:樹形是一個類樹結構,用來支撐模型的懸空部分。這種類型的3D打印支撐隻與懸空的某些位置點相連接。樹形支撐的優點是,更容易拆除,不會損壞懸空底麵太多。但要注意的是,它隻適用於非平麵的懸空,如鼻尖,指尖或拱形。對於平麵的懸空,樹形支撐不能提供足夠的穩定性。
線形/風箱形支撐:3D打印中較常見的支撐類型。這類型的支撐由垂直的柱子組成,這些柱子與整個懸空相接。幾乎每個懸空和跨橋都能用到這種支撐。但是它更難拆除,還有可能對模型表麵造成損壞。
4.拆除支撐
首先,觀察下支撐結構,哪裏無遮擋容易下手,試著用手指掰斷支撐。盡量要輕輕地。如果方法正確,大部分的支撐應該很容易脫落。使用工具剪斷那些角落裏的支撐。關於哪種工具最好用眾說紛紜。可以使用尖嘴鉗,刮刀或雕刻刀。當然也可以組合使用。當使用小刀或刮刀時,可以適當加熱模型或刀片。這樣支撐結構更容易被切掉。可以用到小型丁烷噴槍,但要確保別損壞模型。很多人不建議使用雕刻刀,因為它非常鋒利和危險。砂紙也是不錯的工具。
5.倒角
另一種消除支撐結構的方法是倒角。倒角是一種巧妙的方法,可以將原本令人討厭的懸空變成角度小於45度的安全懸空。總之,很多時候,不可避免要用到支撐結構。但也要盡量保證支撐結構的穩定性,同時又不浪費過多材料,方便拆除且不損壞模型表麵。


FDM 3D打印機的工作原理是將一層層的熱塑性塑料堆積在一起,形成一個3D物體。這種方式下,每一層新層必須由前一層托住。如果模型有懸空結構,下麵沒有東西可以托住,就需要額外添加支撐結構,以確保打印成功。支撐結構被認為是3D打印中無法避免的麻煩環節。今天我們來說說3D打印的支撐。
1.什麽時候需要支撐結構?
當模型有懸空或跨橋結構,下麵沒有東西可以托住,就需要用到支撐結構。並非所有的懸空都需要支撐。如果一個懸空傾斜的垂直角度小於45度,那麽可以在打印此懸空時不用支撐。在連貫的層麵之間,3D打印機移動的水平偏移非常小(幾乎不明顯)。因此,一個層麵並不是完全疊加在前一層之上,而是疊加在一個很小的偏移量上。這使得打印機可以打印出垂直傾斜不太大的懸空物。任何低於45度的懸空都可以被之前的層麵托住。45度通常被認為是臨界角度。如果垂直度低於45度,就不需要支撐。但情況因人而異,這在很大程度上取決於你的打印機,包括打印機性能和你正使用的材料。打印機性能不好,可能無法打印出垂直35度或40度的懸空物!
2.3D打印支撐結構的缺點
如果在生產中使用3D打印,那麽就會在意每個模型的成本。如果你是一個預算緊張的業餘愛好者,你可能也會關心這個問題。3D打印支撐結構明顯增加了模型的成本。支撐結構消耗材料,這些材料隨後被拆除和丟棄。所以每一次3D打印添加支撐結構,都會增加模型的成本。支撐結構也增加了打印時間。後處理工作增多,比如拆除支撐。支撐結構接連並嵌入模型表麵。如果拆除3D支撐的過程中不細心,就可能會在模型表麵留下瑕疵。最壞的情況,部分模型可能會隨著支撐結構斷裂。總之,使用支撐結構也有明顯的缺點。所以盡量少用支撐結構,隻在必要時添加支撐。
3.支撐類型
樹形支撐:樹形是一個類樹結構,用來支撐模型的懸空部分。這種類型的3D打印支撐隻與懸空的某些位置點相連接。樹形支撐的優點是,更容易拆除,不會損壞懸空底麵太多。但要注意的是,它隻適用於非平麵的懸空,如鼻尖,指尖或拱形。對於平麵的懸空,樹形支撐不能提供足夠的穩定性。
線形/風箱形支撐:3D打印中較常見的支撐類型。這類型的支撐由垂直的柱子組成,這些柱子與整個懸空相接。幾乎每個懸空和跨橋都能用到這種支撐。但是它更難拆除,還有可能對模型表麵造成損壞。
4.拆除支撐
首先,觀察下支撐結構,哪裏無遮擋容易下手,試著用手指掰斷支撐。盡量要輕輕地。如果方法正確,大部分的支撐應該很容易脫落。使用工具剪斷那些角落裏的支撐。關於哪種工具最好用眾說紛紜。可以使用尖嘴鉗,刮刀或雕刻刀。當然也可以組合使用。當使用小刀或刮刀時,可以適當加熱模型或刀片。這樣支撐結構更容易被切掉。可以用到小型丁烷噴槍,但要確保別損壞模型。很多人不建議使用雕刻刀,因為它非常鋒利和危險。砂紙也是不錯的工具。
5.倒角
另一種消除支撐結構的方法是倒角。倒角是一種巧妙的方法,可以將原本令人討厭的懸空變成角度小於45度的安全懸空。總之,很多時候,不可避免要用到支撐結構。但也要盡量保證支撐結構的穩定性,同時又不浪費過多材料,方便拆除且不損壞模型表麵。