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白皮书

Form 4 设计指南

成功的 3D 打印始于设计精良的模型。请遵循我们的最佳实践来优化设计和减少失败。

Form 4 设计指南

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成功的 3D 打印始于设计精良的模型。请遵循我们的最佳实践来优化设计和减少失败。

下文所列的推荐特征尺寸代表 CAD 模型中的预期特征尺寸。文章末尾的对照表将这一数值与 Formlabs 测试结果中的实际打印特征尺寸的测量值进行了比较。偏差极小,人眼一般无法察觉。表格还包括与 Form 3 性能的比较,表明 Form 4 更符合预期的特征尺寸。

以下指导原则是使用 Formlabs Grey Resin V5 在 Form 4 上以 50 微米的打印层厚打印时制定的。使用其他 Formlabs 树脂、不同的 Formlabs 打印机和不同的打印层厚可能会有细微差别。

箭头指向壁厚的示意图

受支撑壁面的最小厚度

建议值:0.2mm/200 微米

受支撑壁面有两面或多面连接到其他壁面上。受支撑壁面的厚度为 0.2mm 或更小时,可能会由于在剥离过程中施加在部件上的剥离力而翘曲。

清洗带有薄壁的部件时需小心,因其在清洗过程中可能吸收溶剂(如 IPA)。在清洗溶剂中花费较长的时间会导致部件变形,因此,应尽量减少将部件浸入 IPA 的时间以限制这种影响。

箭头指向无支撑壁面的示意图

无支撑壁面的最小厚度

建议值:0.2mm/200 微米

无支撑壁面与其他壁面的连接区域不足两面。打印过程中,厚度小于或等于 0.2mm 的无支撑壁面可能会翘曲,或者从模型上脱离下来。

清洗带有薄壁的部件时需小心,因其在清洗过程中可能吸收溶剂(如 IPA)。在清洗溶剂中花费较长的时间会导致部件变形,因此,应尽量减少将部件浸入 IPA 的时间以限制这种影响。

无支撑悬垂结构示意图

无支撑悬垂结构的最大长度

建议值:5.0mm/5000 微米

悬垂结构是指模型上沿构建平台水平延伸的一部分。此类结构不支持无支撑打印,因为其打印层无法维持其结构,往往会翘曲或脱离。5mm 以上的水平悬垂结构无法完全成型,且随着悬垂结构长度的增加,其变形程度会越来越大。您可以在 PreForm 中改变模型的定向或单击 Supports(支撑)选择 Internal Supports(内部支撑),以确保悬垂结构受到支撑。

无支撑悬垂结构倾角示意图

无支撑悬垂结构的最小倾角

建议值:偏离水平面 10°

(35mm 长 × 10mm 宽 × 3mm 厚)

角度设置为小于或等于 10° 的悬垂结构可能会在剥离过程中使模型断裂。请参阅支持文档在 PreForm 中移动和旋转模型来旋转平面以使其支撑得当。

两个支撑间部件示意图

水平支撑的最大跨度/桥接度

建议值:29mm/29000 微米

(5mm 宽 × 3mm 厚)

跨度是指两个支撑之间的距离。我们不建议打印水平跨度,但某些几何体可以成功打印。对于 5mm 宽 × 3mm 厚的横梁而言,如果跨长超过 29mm,则更有可能导致打印失败。横梁必须保持较短,以避免打印失败。

带直立圆柱体的底座示意图

最小垂直丝线直径

7mm 高丝线的建议值:0.3mm/300 微米直径

30mm 高丝线的建议值:0.6mm/600 微米直径

丝线是指长度比宽度至少大两倍的特征。宽度为 0.3mm 的丝线在达到 7mm 高时将开始变形。同样,宽度为 0.6mm 的丝线在达到 30mm 高时将开始变形。

在清洗细小丝线的过程中,应特别小心。因为 IPA 会弱化这些细小丝线,使其容易受损。尽量缩短部件在 IPA 中的浸泡时间,这样可以减少这一影响。

浮雕细节示意图

最小浮雕细节

建议值:0.1mm/100 微米

浮雕细节是指模型表面上的一些浅凸部分,如文本。厚度小于 0.1mm 且高度小于 0.1mm 的细节在完整的打印件上可能无法看见。

雕刻细节示意图

最小雕刻细节

建议值:0.15mm/150 微米

雕刻细节是指在模型表面上压印或凹刻的部位。在打印过程中,深度小于 0.15mm 或宽度小于 0.15mm 的凹入细节可能会与模型的其余部分融合。

两个齿轮间距离示意图

最小间隙

建议值:0.4mm/400 微米

间隙是指模型上两个部分之间的距离(如:一对齿轮之间的距离)。若间隙小于 0.4mm,部件可能会融合。

不同直径孔示意图

最小孔径

建议值:0.5mm/500 微米

在打印期间,X、Y 和 Z 轴直径小于 0.5mm 的孔可能会闭合。

不同直径排水孔示意图

最小排水孔直径

建议值:0.75mm/750 微米直径

建议为部件上的全封闭空腔(比如直接在构建平台上打印的空心球体或柱体)添加排水孔。如果未在模型上设置直径至少为 0.75mm 的排水孔,则可能造成部件积留树脂,进而导致打印件破裂,形成带有杯状结构破裂的失败打印件。

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典型尺寸公差

请参阅 Form 4 代打印机的典型尺寸公差列表,以供参考。使用 Grey Resin V5 和 100µm 层高在三台不同的打印机上通过 3D 打印制作了具有不同特征尺寸的测试模型,并在室温下进行了五分钟的后固化。

• 1-30mm 特征:±0.15%(下限:±0.02mm)

• 31-80mm 特征:±0.2%(下限:±0.06mm)

• 81-150mm 特征:±0.3%(下限:±0.15mm)

Form 4 与 Form 3 的比较

下表将建议的设计值或预期的 CAD 特征尺寸与 Formlabs 测试结果中的实际打印特征尺寸的测量值进行了比较。打印的特征尺寸越接近预期的 CAD 特征尺寸,打印机就越精确。CAD 设计的特征尺寸与打印特征尺寸之间的偏差极小,人眼一般无法察觉。以下要点适用于 Form 4 与 Form 3 代打印机:

  1. Form 4 与 Form 3 之间最小特征尺寸的建议设计值并无区别。
  2. 与 Form 3 打印机相比,Form 4 能更精确地打印出建议的设计值或预期的 CAD 特征尺寸。
 

Form 4 / Form 4B

Grey Resin V5,50 微米(默认值)

Form 3 / Form 3B

Grey Resin V4,50 微米(默认值)

预期 CAD 特征尺寸

实际打印特征尺寸

预期 CAD 特征尺寸

实际打印特征尺寸

受支撑壁面的最小厚度

0.2mm

0.17mm

0.2mm

0.25mm

无支撑壁面的最小厚度

0.2mm

0.18mm

0.2mm

0.26mm

无支撑悬垂结构的最大长度

5.0mm

5.00mm

5.0mm

5.03mm

无支撑悬垂结构的最小倾角

10°

10°

10°

10°

水平支撑的最大跨度

29mm

29.00mm

29mm

29.00mm

最小垂直线径

0.3mm(7mm 高)

0.6mm(30mm 高)

0.20mm

0.59mm

0.3mm(7mm 高)

0.6mm(30mm 高)

0.35mm

0.68mm

最小浮雕细节

0.1mm

0.13mm

0.1mm

0.24mm

最小雕刻细节

0.15mm

0.15mm

0.15mm

0.14mm

最小间隙

0.4mm

0.34mm

0.4mm

0.15mm

最小孔径

0.5mm

0.42mm

0.5mm

0.26mm

最小排水孔直径

0.75mm

0.91mm

0.75mm

0.90mm

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