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使用 Form 4 和 Form 4L 代打印机进行打印的最佳实践

使用 Form 4 和 Form 4L 代打印机进行打印的最佳实践

为获得最佳打印效果,在使用 Form 4 或 Form 4L 代打印机时,请考虑以下提示和指南。

模型设计

成功的 3D 打印始于精心设计的模型。请参阅打印机的设计说明书,了解优化设计和减少故障的最佳实践。

准备打印机

在开始打印之前,请执行以下检查,以降低因碎屑而导致打印缺陷或失败的风险。

在设置打印任务时,应仔细考虑模型的定向方式。以不同方向打印相同模型会导致表面光洁度、打印时间和尺寸精度的结果明显不同。在某些情况下,模型的方向甚至会决定打印的成败。有关如何在 PreForm 中操作模型的更多信息,请参阅在 PreForm 中移动和旋转模型

本节介绍使用 Form 4 和 Form 4L 代打印机打印时关于模型定向的一些一般性建议,但并非每个建议都适用于每个模型或打印任务。

总之:

  • 将部件较大的部分打印在靠近构建平台的位置。如果可能,请直接在构建平台上打印,以更好地约束部件并防止翘曲。
  • 尽量减小模型层的 XY 横截面积,并沿最长尺寸垂直定向部件,以帮助减轻翘曲。同样,尽量减少层间面积的变化。
  • 如果材料足够坚硬且刚性良好,部件可以自支撑,前提是与水平面的夹角大于 45°。
  • 调整模型方向,使特征在打印过程中从共同的基座分支,而不是合并。

直接在构建平台上打印

尽可能直接在构建平台上打印部件。这需要至少有一个平面,尽管在该平面的边缘有小倒角可能有助于移除部件。直接打印到构建平台的部件通常会有最小的翘曲和收缩,并且使用的支撑更少。

由于构建平台限制了收缩,底部层在 XY 平面上通常会过大。如果完美贴合至关重要,可能需要调整模型。您仍然可以通过将基底类型更改为 None(无),利用支撑和构建平台来支撑直接在构建平台上打印的部件。

PreForm 中带有支撑的构建平台模型

对于直接在构建平台上打印且无支撑或基底的部件:

  • 对与构建平台接触的表面边缘进行倒角处理。
  • 如果部件无法附着在构建平台上,则至少留下一条直接在构建平台上打印的边缘未倒角。使部件的一个面垂直于打印表面,可以减小和改变力矢量的角度,有利于部件附着在构建平台上。
  • 对于可能难以附着在构建平台上的细长部件,尤其是在 Form 4L 代打印机上,可以添加边缘以增加接触面积。可以使用所选的 3D 建模软件或 PreForm 设置编辑器添加打印边。修改前期层曝光量和偏移量数组字段,并添加一个小的负偏移量,以有意创建一个边缘

将最大区域朝向构建平台最近处

将大型、长型模型的较重部分朝向构建平台,可以在打印初期为模型附加更多接触点,从而降低部件从支撑结构上撕裂的可能性。

长部件,其最重的特征朝向远离构建平台的方向
长部件,其最重的特征朝向构建平台
在左侧的方向中,最小的横截面区域位于最靠近构建平台的位置,部件在打印过程中会逐渐增大。在打印结束之前,粘附在部件上的接触点相对较少。这些因素会使部件更容易因每层打印后将部件从树脂槽覆膜层上提起的力而从接触点上脱落。
在右侧的方向中,模型中横截面积较大的部分先打印,这样在打印的早期层中就可以有更多的接触点粘附在模型上。将该部件向垂直方向倾斜也有助于避免模型底部平面翘曲。如需了解更多信息,请参阅定向模型以避免部件翘曲。

避免合并特征

具有分支特征的模型应定向为使分支从共同的基部构建,而不是合并在一起。这也可以理解为减少样品上的最小值数量。

分支特征在合并前单独打印的部件,增加了打印失败的风险
分支特征从共享基座上打印的部件

在左侧的方向中,蜗牛的眼柄首先作为单独的特征打印,然后与头部融合,这可能导致打印失败。右侧的方向更为理想,因为眼柄会从蜗牛头部延伸。这种方向还可以使模型的最精细特征远离构建平台,以避免蜗牛壳顶部出现支撑痕迹。

调整模型方向以避免部件翘曲

翘曲是 3D 打印中最常见的问题之一,会导致部件尺寸不准确、出现表面缺陷,甚至在打印过程初期就完全失败。下表列出了使用 Form 4 或 Form 4L 代打印机时可能出现的翘曲瑕疵、发生原因说明以及减轻或避免这些瑕疵的策略。

打印缺陷模型定向不当原因缓解策略

横截面积突变导致收缩(也称为“H 型收缩”)

H-bar shrinkage example
Improper model orientation that can cause H-bar shrinkage

在较长跨度或较大横截面上收缩。

下图显示了一个带有多个内部箱体的模型。如果方向是使方框与构建平台平行,则在横截面积突然增加的层上会发生翘曲。这一概念适用于许多几何形状,包括 C 形或箱形部件。

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重新调整模型方向,使其与水平面呈 45° 角,减少层间截面积的变化。

下载 FORM 文件,自行测试部件。

Model oriented to avoid H-bar shrinkage

边缘卷曲

Part showing edge curling
Improper model orientation that can cause edge curling每一新层在收缩时都会对部件施加力。随着时间的推移,这些力的积聚会导致部件翘曲或脱离支撑。

重新调整模型方向,使其与水平面呈 45° 角,以尽量减少收缩。

下载 FORM 文件,自行测试部件。

Model oriented to avoid edge curling

大面积表面卷曲

Part showing large surface curling
Improper model orientation that can cause large surface curling上述边缘卷曲的力也会影响体积较大的部件,并在其表面上体现出来。

将最大表面旋转至远离构建平台的位置,可最大限度地减少横截面积,避免出现任何较大的合并特征。

如果部件在打印过程中没有翘曲,直接在构建平台上打印也可能使部件保持平整。但这可能会导致底部层数过多。

下载 FORM 文件,自行测试部件。

Model oriented to avoid large surface curlingModel oriented to avoid large surface curling

蝙蝠翼

Part showing bat-winging
Improper model orientation that can cause bat-winging相对于构建平台倾斜角度较小的面可能会出现“蝙蝠翼”扭曲,即部件在其长轴的末端从构建平台上翘起。这是由支撑密度不足引起的。支撑接触点之间的跨度过大,可能会因打印力而变形。

将部件方向调整为更垂直的方向。如果无法实现,请增加支撑密度,并确保接触点间距均匀。

下载 FORM 文件,自行测试部件。

Model oriented to avoid bat-winging

注:

上述缺陷发生在打印过程中,但部件在后固化过程中也会下垂和翘曲。如果在没有充分支撑的情况下将较重的部件放入后固化室(如 Form Cure 或 Form Cure L)中,部件在后固化过程中就会下垂。较长的固化时间和较软的材料更容易出现这种缺陷。

避免支撑接触点和 LPU 剥离纹理造成的表面缺陷

调整部件方向,使复杂表面、外观关键表面或需要与其他部件配合的表面尽可能远离支撑。

与构建平台平行打印的部件可能会因 Light Processing Unit (LPU) 上的剥离纹理而出现轻微凹陷。相反,应将大型平面相对于构建平台以较小的角度进行定向。在 PreForm 中,按住 Shift 键的同时旋转部件,即可以 15° 的增量旋转模型。

避免对称扩展区域的吸力

对于具有一个或多个对称轴的模型(如圆锥),应注意避免沿该轴扩展区域。逐渐增大的层会产生吸力并导致打印缺陷。倾斜模型以避免扩展区域,将最厚的区域朝向底部。如果无法实现,请将其倾斜放置,以避免对称膨胀。

调整圆锥的方向,使其对称地远离构建平台扩展
调整圆锥的方向,使其不对称地远离构建平台扩展
在打印时调整圆锥的方向,使其收敛

示例

下例展示了不同模型的几何形状,这些几何形状可能导致上述打印缺陷,以及避免这些缺陷的理想方向和最终打印部件的图片。

示例 1:外壳

该模型具有多个几何和美学特征,可能会导致正确定向和成功打印的难度增加。在确定该部件的方向时应考虑以下关键因素:

  1. H 型杆收缩风险:这种几何形状虽然不是真正的 H 型,但仍会形成悬垂结构,从而导致收缩。
  2. 合并垂直特征:部件的几个截面沿 Z 轴合并,可能导致打印缺陷。
  3. 大面积凹陷:可能会引发一些小问题,但不如上述情况严重。
  4. 美观和配合表面:部件必须与单独的盖子干净利落地连接,并保持高质量的外观。

下载 FORM 文件,自行测试部件。

PreForm 中的机箱模型
理想方向原因打印部件平整度
Recommended orientation for a case

这种方向通常可以减少 H 型条的收缩和翘曲以及部件中的合并特征数量。

这种方向会形成杯状结构。为避免相关表面缺陷,请添加排水孔

Printed case in the recommended orientation
Case with no warpage
按建议方向打印的机壳正面,无翘曲,图中显示有加工平行线以供参考。

示例 2:Form 2 打印机底座

当打印件几乎平放或仅沿单一方向倾斜时,该部件会严重弯曲。当相对于 X 轴和 Y 轴以一定角度打印时,翘曲会大大减少。

下载 FORM 文件,自行测试部件。

打印的 Form 2 打印机底座
理想方向原因打印部件平整度
Recommended orientation for a Form 2 printer base

收缩和内应力会导致整个部件向上弯曲,远离构建平台。底面尤为明显。

在 X 轴和 Y 轴上倾斜部件可减少打印肋时的截面积变化。

Printed Form 2 printer base in the recommended orientation
Form 2 printer base with no warpage
按建议方向打印的部件边缘,图中显示了加工平行线以供参考。沿最长轴仍有轻微收缩。理想情况下,该边缘应倾斜 45°,但这不适合打印机的打印体积。

示例 3:树脂槽框

该部件几乎填满了 Form 4L 的打印体积,限制了可能的方向。围绕单一轴旋转会在部件顶部形成强 H 型杆,导致角落弯曲。为避免这种情况,应尽可能多地使用第二轴。

下载 FORM 文件,自行测试部件。

树脂槽框架打印件
理想方向原因打印部件平整度
Recommended orientation for a resin tank frame最大限度地减少层间截面积的变化,避免出现任何较大的合并特征。Printed resin tank frame in the recommended orientation
Resin tank frame with no warpage
按建议方向打印的部件边缘无翘曲,图中显示的加工平行线仅供参考。