3D打印变形是一个较为常见的问题,以下是一些常见的导致3D打印变形的原因及解决方法:
材料收缩:
原因:不同材料的热收缩率不同。例如,ABS 和 PLA 都存在形变问题,当塑料从高温冷却到室温时,会发生体积收缩。对于长而薄的零件,这种纵向收缩更为明显,容易导致翘曲变形。
解决方法:
选择合适的材料:优先选择热收缩稳定性较低的材料,如 PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物)等。
添加纤维:对于使用 Markforged 等具有复合材料功能的 3D 打印机,可以在零件底层添加纤维以增加刚度,减少变形。
设计不合理:
原因:模型的设计本身可能导致变形。例如,平面形状过大且薄度不均匀、存在大面积悬空结构等,都会在打印过程中增加变形的风险。
解决方法:
优化模型设计:避免过大的平面和不均匀的厚度,合理分割模型,减少悬空结构。例如,将大的平面分割成小块打印,或者为悬空部分添加支撑结构。
添加圆角:在零件边缘添加圆角,可以减少应力集中,从而降低翘曲的可能性。因为圆角能够将收缩力有效分散,使应力得到均匀分布。
增加边缘:使用“边缘”工具为零件添加额外的接触面积,这不仅可以增加与打印托盘的接触面,还可以为支撑结构提供更好的表面,减少翘曲或卷曲。
打印参数设置不当:
原因:打印速度过快、打印温度过高或过低、层高等参数设置不合理,都可能导致模型变形。
解决方法:
调整打印速度:慢速打印可以提高打印的精细度和首层的附着力,让冷却过程更均匀。
优化打印温度:根据所选材料的特性,调整合适的打印温度。一般来说,在允许挤出塑料的最低温度下进行打印,同时确保能够成功附着。
校准 Z 轴初始高度:第一层的建构质量对后续打印结果影响很大。如果 Z 轴起始高度过高,挤出的塑料丝无法有效附着在平台上,建议以 0.05mm 为单位进行测试调整。
使用加热床:加热打印床可以帮助最初打印的底部处于和上层一致的温度,确保整个物件的冷却是均匀的,这对于 ABS 和 PLA 材料的打印非常关键。
环境因素:
原因:打印环境中的空气流动、温度变化等也可能影响模型的冷却和收缩,从而导致变形。例如,靠近窗户或有穿堂风的位置,可能会因受热不均而变形。
解决方法:
减少空气流动:尽量减少打印环境的空气流动性,可以加挡风板或保温罩。
保持恒定温度:尽量在恒温的环境中进行打印,避免温度的大幅波动。
综上所述,3D打印变形是一个复杂的问题,需要从多个方面进行分析和解决。通过选择合适的材料、优化模型设计、调整打印参数以及改善打印环境等措施,可以有效地减少3D打印变形的发生。