第一次3D打印需要知道的基本流程有哪些? 丨3D Lab Store

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隨著科技的發展,越來越多用家都想通過3D打印去實現自己的創作了,為了讓用家更好的運用3D打印,這裡為新手用家講解下“第一次3D打印需要知道的基本流程有哪些?”

3D打印基本知識:各種不同的3D掃描技術原理知多點丨3D PRINTER 原理技術有哪幾種?丨DLP,LCD與SLA光固化3D PRINTER 有什麼不同? | 各種3D打印材料特性你又知多少?

本文章內容目錄:

3D模型準備

選擇適合的3D打印方式

後處理-移除支撐結構

透過切片軟件生成3D打印檔案

認識3D打印軟件一些基本參數

3D打印機基本設定

打印常見錯誤

3D模型準備

3D打印是需要有3D模型才能夠進行工作的,那麼怎麼才能夠獲得用戶心儀的模型呢,下面提供幾種方案:

第一種方法是到模型網站下載。

image source: Myminifactory

這是最常見的一種方法,通過在一些3D模型網站找到心儀的模型,然後通過下載模型文件進行打印,這裡列舉幾個好用的網站。Thingiverse、Cults、MyMiniFactory、Printables、Thangs 、Makerworld。這寫網站都是好用的3D模型庫,大家可以自行去搜尋下。

而第二種方法是利用3D建模軟件設計3D模型。

image source: Blender

對比第一種方式,第二種就需要一定的建模能力,網上搜尋的模型往往不能完全滿足用家們的需求,因此用家可以通過建模軟件去創作出所需的模型,需要注意的是,3D打印對模型文件的格式是有要求的,所以用戶需要把完成製作的模型文件輸出成對應的格式,常見的格式有Stl、Obj。這裡推薦幾款常用的免費軟件,例如 Blender 3D、TinkerCad 等。

第三種方法是利用3D掃描器獲取模型數據。

image source: Shining 3D, Shining 3D EinScan Rigil 手持式無線3D掃描器

3D掃描能夠輕鬆捕捉到模型數據,通過簡單的編輯後便能輸出到3D打印機中製作,3D掃描上手很簡單輕鬆,不同的3D掃描技術原理 有有自己本身的優勢,根據掃描的目選擇不同的掃描技術。

選擇適合的3D打印方式

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有了3D檔案後,下一步就是選擇用哪種3D打印技術。3D打印技術又稱作增材製造技術,它包含了許多不同的技術,所以用家需要根據實際需求選擇合適的3D打印方式,3D打印技術主要可以分為:

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一、熔融沉積成型3D打印技術(FDM)

材料擠出,將固體熱塑性材料加熱成融化狀態,通過噴嘴擠出。打印機沿著預定路徑將材料沉積在構建平台上,材料快速冷卻並固化,以形成固體物體。FDM 3D打印技術為最廣泛的技術,因此如何選擇合適的FDM 3D打印機尤為重要。一般來說,FDM技術好處是打印的空間一般較大,而且由於FDM技術相對較普遍所以打印機的價錢也相對便宜,另外就是它的打印物料選擇十分廣泛,有各種材料特性讓你選擇。但打印出來的物件表面可能較為相對粗糙,可能需要後處理來改善外觀。打印速度較慢

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二、光固化3D打印技術

光固化立體成形是光源選擇性地固化光敏樹脂,這些類型的3D打印技術之間的根本區別在於它們用於固化樹脂的光源。 常見類型,DLP光固化,SLA光固化,LCD光固化。對於想要打印高細節物件的人來說,光固化3D打印技術可能是更好的選擇。但後處理相對FDM較多,需要額外的清潔和固化步驟。

SLS選擇性激光燒結

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SLM選擇性激光熔融

三、粉末融合3D打印技術

粉末融合3D打印技術是熱能源將選擇性地誘導構建區域內的粉末顆粒之間的融合以創建固體物體。常見類型有SLS選擇性激光燒結及SLM選擇性激光熔融。

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四、材料噴射3D打印技術

材料噴射(Material Jetting)是一種 3D 打印過程,其中材料液滴被選擇性地沉積在構建板上並固化。使用可在光照下固化的光敏聚合物或蠟滴,一次構建一層物體。

後處理-移除支撐結構

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若打印過程中使用了支撐結構,則必須在打印完成後予以移除。移除方法取決於支撐結構的材質特性。通常使用鑷子或剪刀等工具直接將其取除。

另外,後處理技術涵蓋多種方法,用於改善打印零件的表面光潔度和整體品質。一種常用的技術是打磨,即使用砂紙或研磨材料去除層間線和瑕疵。此外,噴漆、拋光或塗抹保護塗層等表面精加工技術可讓您的打印件呈現專業精緻的外觀。這些技術不僅可以提升打印件的美感,還可以透過確保活動部件的順暢。

透過切片軟件生成3D打印檔案

透過切片軟件生成3D打印檔案是將3D模型轉換為3D打印機可以理解的指令,下面是一個詳細的介紹:

1、選擇切片軟件:選擇一個適合您3D打印機的切片軟件,常見的切片軟件包括Flashprint、Cura、Slic3r等。確保選擇的軟件是與您的3D打印機兼容的版本。

2、導入3D模型:打開切片軟件後,將您的3D模型導入軟件中,然後選擇您的3D模型文件,常見的文件格式有Stl、Obj等格式。

3、設置切片參數:在切片軟件中,您可以對模型進行各種設置,以滿足您的打印需求。這些設置包括層高、填充密度、打印速度、外殼厚度、支撐結構等。根據您的要求,您可以對這些參數進行調整。

4、選擇打印配置:根據您的3D打印機和所使用的物料,選擇相應的打印配置。這包括打印機型號、打印材料類型、打印熱床溫度、噴嘴溫度等。通常,切片軟件會提供預設的參數配置,您也可以根據需要自定義這些配置。

5、生成切片:完成您的設置後,點擊切片按鈕,切片軟件將根據您的設置參數進行處理,將3D模型分為一系列的薄片,最終3D打印會根據每層的路徑去打印。

6、預覽和檢查:在切片完成後,切片軟件通常會提供一個預覽視圖,顯示您的模型的每一層的外觀。您可以檢查每一層是否符合您的期望,檢查是否需要進一步的調整或優化。

7、導出切片文件:當您滿意切片結果後,您可以導出切片文件,一般是G代碼文件格式。G代碼是一種包含3D打印機運動指令的文本檔,它告訴打印機移動的路徑、速度、溫度等信息。導出G代碼後,您可以保存或將其傳輸到您的打印機,準備進行3D打印。

切片軟件的原理都是類似的,但切片軟件的功能和選項可能根據不同軟件的版本和設定而有所差異,可根據具體軟件的說明文檔進行操作。

認識3D打印軟件一些基本參數

在使用切片軟件時,有必要對常用3D打印術語的作出了解,以及設置模型切片參數是在3D打印機上實際打印之前進行模型切片必不可少的步驟。

層高/厚度:設置層高是指設定每一層的厚度。該參數直接影響打印件外表面的平滑度。打印輸出表面的線條紋理只是一層又一層打印的結果。每層越薄,打印表面看起來越光滑。

支撐:支撐是3D模型打印輸出連接到凌空的東西。如果模型有突出凌空部分,我們需要爲這些部分設置支撐。很容易理解,模型的突出部分是不能在空中搭建的。他們需要支撐。大多數模型需要在切片器中設置支撐。

外殼/壁厚:將3D模型比作具有瓜皮和果肉的西瓜,打印的3D模型還具有外殼和填充物。模型殼就像決定模型形狀和外表面的瓜皮一樣。在切片器中它讀取殼厚度,我們可以通過修改殼數來設置整個壁厚。壁厚的值是打印機噴嘴的直徑乘以外殼的數量。

填充:填充是指在3D模型中填充的內容,如果填充密度設置爲 0%,我們將打印一個完全空心的模型。將填充密度設置爲 100%,我們打印出一個完全實體的模型。

打印溫度:打印溫度,應考慮兩個參數:擠出機溫度和平台溫度。良好的平台溫度有助於底層很好地粘附在平台上,這對於成功打印至關重要。擠出機溫度是根據你的3D打印機材料需要什麼溫度以及3D打印機是否支持這麼高的溫度來設置的。

3D打印機基本設定

當你使用3D打印機時,有些基本設定是你必須設置好的。

設備型號:正確設置對應的型號,這會關係到打印尺寸和運行路徑。

打印溫度:根據所使用的材料,設定打印頭和熱牀的溫度。不同的材料需要不同的溫度範圍,以確保材料能夠正確熔融和附著。

噴頭:3D打印機的噴頭大部分都會有幾個款式,一般就著溫度、孔直徑、使用材料去區分。

打印常見錯誤

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FDM 3D打印常見錯誤包括:

1.噴嘴堵塞:因使用低品質或受潮耗材、打印溫度過低或殘留材料未清理而導致模型表面質量差或打印失敗。

2.層間黏附不良:因打印溫度過低、冷卻風扇過強或打印速度過快,造成模型層與層之間分離或開裂。

3.翹邊:因打印平台未正確調平、平台溫度不足或冷卻過快,導致模型底部翹起而打印失敗。

4.耗材拉絲:因回抽設置不當、打印溫度過高或移動速度過快,使模型表面出現細絲影響外觀。

5.打印平台黏附不良:因平台未清潔、未使用黏附劑或平台與噴嘴距離不當,導致模型移位或失敗。

6.打印失敗:因支撐結構不足、模型設計不合理或打印機機械問題,導致複雜模型坍塌或變形。

樹脂(SLA/DLP)3D打印常見錯誤包括:

1.模型無法黏附於打印平台:因平台未調平、曝光時間不足或樹脂槽底部未清潔,導致打印失敗。

2.層間分離或打印失敗:因曝光時間不當、樹脂性能不佳或打印機光源問題,造成模型層與層分離。

3.表面粗糙或細節缺失:因樹脂質量差、光學系統髒污或解析度設置過低,影響模型表面光滑度。

4.樹脂固化不完全:因曝光時間不足、UV光強度不夠或樹脂儲存不當,導致模型表面黏膩或脆弱。

5.支撐結構失敗:因支撐設計不合理、支撐點太少或樹脂黏度過高,導致模型變形或倒塌。

6.後處理不當:因清洗不徹底、未使用適當清洗劑或後固化時間不足,導致模型表面殘留樹脂或強度不足。