關(guān)于3D打印的常見錯(cuò)誤

日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計(jì)的平面物品，而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，打印機(jī)與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。通俗地說，3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個(gè)機(jī)器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理，因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^程與噴墨打印十分相似。這項(xiàng)打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。

為3D打印設(shè)計(jì)3D模型有時(shí)候挺煩人，因?yàn)橛糜?D打印的3D模型并沒有完全統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。不同的建模軟件，不同的打印材料，不同的打印機(jī)型號(hào)甚至意味著完全不同的3D打印技術(shù)，這些都會(huì)反應(yīng)在對(duì)3D模型的不同要求上。所以作為一個(gè)3D設(shè)計(jì)師，如果您感到設(shè)計(jì)一個(gè)好用的3D打印模型很困難，那簡(jiǎn)直是太正常不過了。在這里，為大家簡(jiǎn)單總結(jié)了將3D模型轉(zhuǎn)化為實(shí)物過程中容易出現(xiàn)的幾個(gè)問題。

1. 3D模型文件和所選打印耗材不匹配

每一種打印耗材的性能都是不一樣的。有的脆弱有的強(qiáng)韌，有的柔軟有的堅(jiān)硬，有的光滑有的粗糙，有的密度大有的密度小，等等。所以在決定采用3D打印工藝來生產(chǎn)產(chǎn)品之后，最理想的情況是您在畫3D模型圖稿之前已經(jīng)想好要采用什么耗材來打印這個(gè)對(duì)象了。比如說，如果您想用陶瓷3D打印，就可以針對(duì)陶瓷3D打印的特點(diǎn)來提前構(gòu)想打印中必須使用到的支撐用懸垂結(jié)構(gòu)，對(duì)其外觀突出的部分設(shè)計(jì)合適的加固元素，還有合適的轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)等。

請(qǐng)大家一定要清楚，您采用的打印材料已經(jīng)決定了您必須遵循適合這種材料的3D模型特征，如果不能滿足這些特征，在實(shí)際打印時(shí)就很容易出瑕疵和問題，甚至出現(xiàn)根本無法打印的情況。

每一種3D打印材料都是不同的。請(qǐng)?jiān)谶x擇您的打印材料之前先閱讀相應(yīng)的材料指南。 解決方法：請(qǐng)嚴(yán)格按照您選定的耗材的設(shè)計(jì)特征來制作您的3D模型。最好是在您開始建模型之前先閱讀相應(yīng)材料的設(shè)計(jì)指南。如果您不確定想要使用哪種打印耗材，您可以隨時(shí)查閱我們的材料指南頁面。

2. 3D模型文件和所選打印工藝不匹配

在3D打印中，不僅僅是耗材特性各不相同，就連打印工藝也有很多種。各個(gè)不同的打印工藝也代表著對(duì)打印對(duì)象的不同要求。比如說：打印ABS、PLA、鋁合金或者類橡膠材料的時(shí)候，您可以打印帶有互扣結(jié)構(gòu)的3D模型，而打印金、銀、銅、樹脂、高精高韌ABS時(shí)則無法打印帶有互扣結(jié)構(gòu)的模型。原因和耗材特性無關(guān)，而是因?yàn)樗捎玫拇蛴」に嚥煌瑢?dǎo)致的。

ABS和PLA耗材我們采用一種名叫FDM的技術(shù)來進(jìn)行3D打印，它支持雙噴頭，可以用其他種類耗材作為支撐材料來進(jìn)行打印，因此可以打印一些互扣結(jié)構(gòu)。而鋁合金和類橡膠材料我們采用一種名叫SLS的技術(shù)來進(jìn)行3D打印，由于它是一種基于粉末的打印方式，無需支撐材料也可以打印互鎖結(jié)構(gòu)。而對(duì)于貴金屬來說，我們則必須采用失蠟法，所以無法制作互扣結(jié)構(gòu)，而樹脂、高精高韌ABS的打印我們采用一種叫做SLA的基于液體的3D打印技術(shù)，也是無法生成互扣支撐的。

3D打印工藝有很多種，不同打印工藝的打印限制也各不相同 解決方法：您可以隨時(shí)查閱我們的材料指南頁面，這里會(huì)列出不同材料所采用的打印工藝名稱，及針對(duì)各個(gè)打印工藝的設(shè)計(jì)指南。

3. 3D模型文件壁厚不符合打印要求

重要的事情說三遍：3D模型的壁厚一定要符合打印要求!3D模型的壁厚一定要符合打印要求!3D模型的壁厚一定要符合打印要求!

3D模型壁厚不符合打印要求是目前我們遇到的最最頻繁的問題。很多3D模型打印成品不理想，或是無法打印都是因?yàn)檫@個(gè)原因。當(dāng)模型壁厚過薄的時(shí)候，模型上一些細(xì)小的部分就無法打印，或者因?yàn)檫^于脆弱很快就折損壞掉了。當(dāng)打印壁厚過厚的時(shí)候，偶然會(huì)出現(xiàn)因?yàn)閮?nèi)部結(jié)構(gòu)壓力過大而導(dǎo)致打印實(shí)物開裂，或者破損的情況。

采用合適的打印壁厚是保證成功打印的最關(guān)鍵的因素

4. 3D模型文件的分辨率不符合打印要求

您是否已經(jīng)閱讀過如何做3D打印設(shè)計(jì)文章?您是否已經(jīng)根據(jù)本文頭兩點(diǎn)選好了打印耗材?壁厚確認(rèn)過了嗎?太好了，那我們來看看第四點(diǎn)：文件分辨率。

在3D打印的世界中，STL是最常見的文件格式，這種文件格式是以三角面作為基礎(chǔ)的，這也意味著您的3D模型也將被轉(zhuǎn)換成這樣一個(gè)由三角面組成的模型。大多數(shù)的3D建模軟件都能夠輸出STL格式的文件，并且設(shè)置所需的分辨率。下圖就是展示同樣的模型，在不同的分辨率輸出條件下最后呈現(xiàn)的效果，分辨率從左到右由高到低排列。

選擇一個(gè)合適的分辨率對(duì)打印出一個(gè)高質(zhì)量的模型來說非常重要。

分辨率過高和過低都容易造成打印中的問題： 分辨率過低：請(qǐng)您注意，輸出文件分辨率過低必然會(huì)影響打印成品的質(zhì)量。低分辨率意味著您的STL文件上的每一個(gè)三角面都過大，因此會(huì)造成您的打印成品表面不夠光滑。結(jié)果將是一個(gè)類似“像素化”的成品。 分辨率過高：輸出文件分辨率過高會(huì)導(dǎo)致您的文件過大，導(dǎo)致我們的3D打印機(jī)無法處理。文件過大還有可能因?yàn)楸４媪诉^于精細(xì)的細(xì)節(jié)，是我們的3D打印機(jī)無法打印的。所以我們的建議是，請(qǐng)您輸出的文件大小不要超過100MB。 解決方法：對(duì)于絕大多數(shù)的3D建模軟件，當(dāng)您需要輸出一個(gè)文件時(shí)，它會(huì)要求您定義容錯(cuò)度(tolerance)。這個(gè)tolerance定義的是輸出的STL網(wǎng)格文件上的格點(diǎn)到您原有模型間的最大距離。我們建議選擇0.01mm。因?yàn)樾∮?.01mm的容錯(cuò)是無意義的，因?yàn)?D打印機(jī)無法打印出比這更小的細(xì)節(jié)。而當(dāng)容錯(cuò)度大于0.01mm時(shí)，有可能能在實(shí)物表面看到肉眼可見的三角面。

5. 用以生成3D模型文件的軟件和打印工藝不匹配

3D建模軟件的種類非常的多。有些是為3D打印特別設(shè)計(jì)的，有些則主要被用于3D渲染或其他別的用途，很多建模軟件需要在輸出3D打印模型前做進(jìn)一步編輯。比如，設(shè)置層厚在有些建模軟件中可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，有些則必須手動(dòng)完成。

就算您使用的是初級(jí)3D打印建模軟件(比如Tinercad)，在制作一個(gè)鏤空模型時(shí)您也還是可能遇到困難。這種情況下，我們推薦您下載一個(gè)叫做Meshmixer的免費(fèi)軟件。 如果您用的是Blender(主要用于3D制圖和動(dòng)畫)，SketchUp(主要用于建筑和微縮模型)，或者ZBrush(3D藝術(shù)家們最愛的雕刻軟件)，那么您需要對(duì)您的3D模型進(jìn)行進(jìn)一步的處理。根據(jù)您使用的軟件種類，模型壁可能需要進(jìn)一步連接，模型可能需要做封閉處理，壁厚可能需要設(shè)置和應(yīng)用，打印尺寸可能需要再設(shè)置一次等等。每一種軟件都有些許不同。

解決方案：去這些軟件的官網(wǎng)尋找3D打印操作指南，或者在網(wǎng)上搜索有用的教程。如果您實(shí)在還是搞不定，那么建議您將輸出的模型再放到Meshmixer這個(gè)免費(fèi)軟件中，再用里面的3D打印準(zhǔn)備工具再做一次檢查和處理。 總結(jié)：如何為打印制作3D模型 不要太擔(dān)憂：其實(shí)真正制作3D打印專用模型的時(shí)候您會(huì)發(fā)現(xiàn)比想象的要簡(jiǎn)單。只需要確保您了解自己的3D建模軟件，確保您了解想要使用的3D打印材料的相關(guān)知識(shí)就行了。