3D打印设计软件的使用技巧

如果要使用3D打印机，则必须能够设计要使用它进行打印的东西。您知道，Thingiverse只能带您走远。Makerbot / RepRap样式3D打印机的唯一问题是它们有局限性。有些悬垂无法打印，层分层会导致零件破裂等。

本文的目的是为如何设计此类打印机的局限性提供指南，以创建坚固的功能部件。

就本文而言，我将使用OpenSCAD，这是一种开源3D CAD工具。

第1步：软件说明

软件很重要。您选择的软件会影响您的设计过程，并在一定程度上影响您对设计的看法。对于本文，我将仅使用开源跨平台工具。Blender

是3D工作的一种流行选择。Blender是一个非常强大的建模和动画工具。Blender还是一个网格建模器，这意味着您的设计是由三角形网格组成的。然后，您可以将这些网格成形为设计。如果您喜欢在工作时雕刻或“感觉”到设计，则像Blender这样的工具是不错的选择。 我使用OpenSCAD。

OpenSCAD是CSG（构造实体几何）建模器。这意味着您可以通过组合原始形式来创建对象。OpenSCAD不雕刻。它使用类似于代码的设计过程，就像POV-RAY或其他光线跟踪程序一样。

如果您想设计数学形式，或者真的喜欢编写代码，则OpenSCAD适合您（它具有for循环）。OpenSCAD具有一项特别强大的功能：变量。能够为变量分配尺寸，然后根据这些尺寸生成对象，可以进行参数化设计。

要记住的重要一件事是确保设计是多种多样的。在时间的关系，我是指你这个关于该主题的优秀文章。使用网格建模器比使用CSG建模器更容易制作非流形对象。

最后一点：尽管我将使用OpenSCAD，但这不是OpenSCAD教程。有很多好的。但是，我将共享每一步的源文件。我假设您具有执行基本3D设计的能力，并且仅提供有关优化3D打印设计的提示。

步骤2：突出部分1：孔

悬垂给没有支撑材料的3D打印机带来了挑战。假设从喷嘴中挤出的塑料是圆柱体（宽度/厚度比为1），则当打印超过45度的笔迹时，长丝将被挤出到露天环境中。在实践中，长丝的形状更呈椭圆形（宽度/厚度比为1.2-1.8），因此可以打印出更陡峭的悬垂，但数量不多。通常，遵循“ 45度规则”是一个好主意。简而言之，不要设计超过45度的悬垂。

这带来了孔的问题。在第一个图像中，您可以看到孔的顶部是一个突出部分。如果零件只是一个带孔的块，我可以将其背面翻转并平坦地打印，避免悬垂。设计的一部分就是您的思维方式。

假设我必须垂直打印它，如图所示，我必须打个电话。图像具有从左到右分别具有3mm，5mm和8mm直径的三个孔。塑料具有一定的刚性，因此我可以按原样打印3mm的孔。5mm的孔会有一些下垂的塑料，需要钻出。8mm的孔可能会打印得很差。

对于较大的孔，可以使用一种称为泪滴的技术。这显示在第二张图片中。泪滴限制突出到45度，可以打印更大的孔。对于公差较差的孔，它将牢固地固定螺栓或轴承。需要钻一个小公差孔。

在OpenSCAD文件中，我提供了一个模块，该模块可以在给定高度和半径的情况下制作水滴。

步骤3：悬垂第2部分：直伸悬垂

现在，像skeinforge之类的切片机具有不错的支撑结构，直线伸出的问题变得越来越少。但是，仍应尽可能避免使用它们。在大多数情况下，可以旋转或翻转零件以避免悬垂。

在我的示例中，我的部分可以在许多其他方向上进行操作，以避免悬垂。如DeerOrBunny所展示的，可以使用校准良好的机器打印小的悬垂物。但是大的悬垂是一个痛苦。

我在零件上添加了小的支撑物，如第二张图片所示。这些将突出的部分变成支撑的间隙，即使有些下垂，也可以打印。完成打印后，我可以将它们剪掉。

步骤4：固定螺丝和螺纹

现在，我可以从不做的事情继续做下去。

假设我要设计一个带有紧定螺钉的项圈，如上图所示。我做领子，然后在上面打一个孔以拧螺丝。孔略小。可以敲击大多数3D打印的塑料，但通常螺钉会自攻。在ABS中，这种方法比PLA更好，但是ABS比PLA更容易剥离。拧紧螺母是在印刷零件上使用定位螺钉的一种好方法，如第二张图片所示。

螺母将承受拉下塑料的螺钉的负荷，因此不会脱落。低压力应用不需要此功能，但这是一个很好的保障，并且效果很好。Zaggo的Z-Crank是使用此技术的零件的一个很好的例子。

OpenSCAD文件实际上仅用于演示。螺母的尺寸不正确。不过，您可以根据需要将其用作参考。

步骤5：总结

我希望此指导为您将来的3D设计和3D打印工作提供有用的基础。这些只是使您入门的基础。3D仅受您的想象力限制，因此请继续探索并做出令人敬畏的东西。

迄今为止，Chromatic已基于不同的化学变化建立了一个包含500种材料的库。“在大约四个星期内，我们通常可以开发一种新的可印刷材料，该材料可以满足热，机械强度或耐燃料性的要求。从这种意义上讲，我们还充当咨询服务。” Cora解释道。

现在，该公司正在寻求扩大内部系统的数量，以为更多客户提供更大批量的服务。业务发展的关键领域是针对备件供应商，使其成为用于中小批量难于找到零件的专业热固性3D打印资源。“很多时候他们甚至都没有零件的CAD图，这就是为什么我们认为重要的一点是，我们必须围绕生产保持控制链，以便一旦他们为零件制造了我们称为“数字模具”的零件，图书馆，我们可以保证很短的周转时间。”

随着需求的增长，快速合格使用零件的能力将提出新的挑战。与一家公司合作以对一种新材料进行认证可能需要长达六个月的时间，但是聚氨酯已经用于许多传统的制造应用中，因此在许多情况下，它们已经获得了国内和国际组织的认证。这就是3D打印潜在机会如此巨大的原因。