如何解决3d打印零件的尺寸限制、小间隙和薄壁问题

在许多产品开发周期中，零件都会遇到看似不可移动的墙壁，称为制造设计(DFM)，或者在3D打印的情况下，为增材制造设计(DfAM)。在Protolabs，这堵墙最常见的是一个被称为“必要的改变”的建议，然后是一些计算机生成的文本，建议可能的行动方案。

这样的建议可能包括不祥的话“从引用中删除”或更令人愉快的“审查并接受”。不管是哪种情况，重要的是要认识到软件告诉你什么，以及它为什么这么说。您还应该知道，即使自动引用工具似乎表明您的设计注定要失败，您也可以回家休息一天，还有其他选择。本设计技巧将描述3D打印中最常见的三个危险信号，并就如何处理它们提供一些有用的建议。

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超大号的部分

“部分太大”的建议可能是最令人担忧的，因为它后面紧跟着刚才提到的“从引用中删除”命令。令人惊讶的是，这个制造约束是最容易解决的问题之一，但在讨论如何解决之前，让我们先谈谈为什么。

与任何机床一样，3D打印机对轴行程设置了限制，从而定义了给定机器可以生产的工件的最大尺寸。然而，与大多数CNC加工中心、车床或EDM机器不同，3D打印机在制造过程中不要求零件处于水平或垂直方向。

考虑一个如图1所示的正齿轮。有很多方法来处理这样一个零件，但在数控加工中心，它很可能是夹在虎钳或夹具上的机床上，休息在齿轮的平背。用于生产该零件的塑料注射模具也是如此，它们将在相同的方向上进行铣削或EDMed。

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约束工作区

让我们假装设计师想要3d打印一个原型的正齿轮投资夹具，虎钳钳，或可能的注塑模具的一部分。她知道Protolabs的立体光刻(SLA)打印机可以生产最大29英寸的零件。x25英寸。x21英寸。(736毫米x 635毫米x 533毫米)的尺寸，很容易大到足以为齿轮的13.78英寸。(350mm)最大尺寸。

但由于她希望齿轮非常光滑和精确，她选择使用ABS-like MicroFine™Green树脂以微分辨率打印齿轮。然而，这种选择限制了最大零件尺寸为5英寸。(127毫米)宽，导致“零件太大”的警告和随后的注意，该零件将从报价中删除。

没有被吓倒，设计师决定利用3D打印在任何方向制造零件的能力，所以她把CAD模型倾斜到一个角度，有点像把一个超大的生日礼物挤进一个太小的盒子里。在提交报价时，她还选择了高分辨率，将最大零件尺寸增加到10英寸。(254mm)。

她很快意识到，倾斜齿轮意味着在打印过程中需要额外的支撑结构来约束它，从而略微增加了构建时间和零件成本。遗憾的是，她还发现齿轮还是太大了一两英寸，所以她又表演了另一种只能添加的魔术——她把零件模型切成两半，并在切线处修改了一些配合针和孔，打算在打印后把零件粘在一起(我们称之为裁剪和装订）.问题解决了。

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跨越鸿沟

现在看一下图2中的Small Gap警告。这表明，每个正齿轮的牙齿之间的距离小于建议的0.03英寸。(0.75mm)，并且，根据3D打印工艺，原材料，零件几何形状和方向，客户可以期望部分或全部牙齿之间部分甚至完全融合。

这是微分辨率的一个亮点。如前所述，它在水平方向上支持低至0.0025英寸(0.063毫米)的功能，分别是高分辨率和普通分辨率的一半和四分之一。这种说法也适用于图3中所示的Thin Wall警告。在这种情况下，打印的牙齿可能不符合所需的尺寸或几何公差，甚至可能在打印过程中断裂。微分辨率SLA和高分辨率直接金属激光烧结(DMLS)是这些情况下的最佳选择，尽管尺寸限制。

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盐粒

请注意刚才的警告，“这取决于3D打印过程、原材料、零件几何形状和方向。”重要的是要记住，Protolabs提供大多数领先的增材制造(AM)技术和30多种不同的增材制造聚合物、金属和弹性体，每种都有自己独特的性能和可打印性。这种广泛的制造解决方案意味着几乎没有我们无法解决的问题，这还不包括我们的其他工艺:CNC加工，塑料注射成型和钣金制造。2022世界杯足球赛时间表

但由于这种复杂性，像这样的简短设计技巧只能触及可能的内容或如何处理任何给定的设计建议的表面。在我们的设备示例中，修复薄壁或小间隙警告可能就像选择不同的聚合物一样简单，或者移动到不同的3D打印技术，或者正如我们所看到的，改变打印分辨率。这也可能意味着完全跳过3D打印机，使用我们的快速注塑成型服务来制作原型，这是一个比人们想象的更容易(也更便宜)的选择。2022世界杯足球赛时间表

外卖吗?不要让危险信号阻止你。使用自动报价工具来获得一个快速的价格，缩小您的可用选项，如果你看到一些你不喜欢的，不理解的，或者不能自己弄清楚，给我们的一个客户服务代表打电话。最重要的是，不要害怕跳出思维定式。