3D打印產品如何選擇最合適壁面厚度？

對于不同的打印模型、不同的打印材料，選擇合適的3D打印壁厚常常令工程師們非常困惑。不過，記住下文幾條小建議，將能避免打印產品出現不好的意外，使得打印對象具備你所需要的最大或者最小壁面厚度。

1、為3d模型指定壁厚

最重要的先說，為你的3d模型每個表面指定壁厚非常重要。在用不同的軟件進行三維設計時，也許軟件允許模型壁面厚度為零。但是，3D打印機需要明確知道你希望對象的壁厚是多少。因此，在把三維模型傳給打印機前，必須指定壁面厚度。

壁厚是指模型的一個表面與其相對應表面間的距離。很多打印出現的問題都是由于壁厚造成的。最小的可打印壁厚主要由所打印材料類型決定。然而，其他因素（如方向、尺寸及模型整體設計等）也會影響到建議的最小打印壁厚。

在你打印產品前（最好在開始設計模型前），你需要知道選擇打印材料的一些基本原則。如何為每種材料選擇合適的壁厚詳見文章“3D打印產品設計指南”，下面我們看一些典型例子。

2、選擇合適的最小壁厚

如果你打印高強度材料如不銹鋼（0.3mm）或者鈦合金（0.4mm），最小允許壁厚會非常薄。但我們始終建議從安全角度出發，盡量讓壁厚大一些。

就像之前所說，最小壁厚非常依賴于三維模型的結構與設計。如果你希望使用不銹鋼材料，5mm²的垂直壁面壁厚只需要0.3mm，100mm²的垂直壁面壁厚至少為1mm，而100mm²的水平壁面需要2mm壁厚。在這種情況下，表面尺寸和方向（水平還是豎直）對確定最小壁厚非常關鍵。

當打印材料比較脆時（如陶瓷），越大的模型越要保證強大的一般原則仍然適用。一個尺寸接近50mm×50mm×50mm的對象可接受最小壁厚為3mm，而100mm×100mm×100mm的模型最小壁厚則需要6mm。對更大的模型，我們推薦壁厚要大于6mm。

3、選擇合適的最大壁厚

在集中注意力解決了壁厚過小的問題后，你也許會遇到壁厚過大的問題。對陶瓷、金屬等材料，選擇最大壁厚尤為重要。因為厚截面將會產生更大熱應力，會導致產品出現裂紋甚至斷裂。

壁厚太大也許是我們沒法打印你產品的理由，這種問題的最佳解決方案是為模型抽殼，并留孔讓粉末倒出來。同樣地在選擇孔的尺寸時也要滿足一定的規則，對不銹鋼材料，小模型（小于10×10×10mm）需3mm孔，大一些模型需要5mm孔，對陶瓷材料開孔直徑至少10mm。

4、3D打印推薦壁厚

我們的彩色打印機可以打印非常薄壁面，但那并不意味打印很薄的壁面是個好的選擇。在運輸和打磨過程中，壁厚小于1.5mm的零件容易被損壞。這里我們再次建議你增加額外的壁面厚度，5mm的壁厚會讓你的模型更結實安全。

對有些材料（如全彩），長、重的懸空結構如果設計太薄很容易斷裂。如果你的模型包括更多脆性結構（如人像伸展的手臂），盡量在產品設計時添加支撐結構。設計模型時不要忽略重力的影響，我們推薦使用彎臂，或者讓手臂握有東西（如鐵鍬）撐在地面。

讓我們最后再看一個最大壁厚起重要作用的例子。比如你想用尼龍打印個柔性對象（比如iPhone手機殼），如果壁厚太大會讓柔性對象看起來太笨重。在這種情況下，1.5-2.5mm的壁厚是創建柔性物體的理想選擇。

5、選擇完美壁厚總結

1）首先，你要知道如何為三維模型的每個表面指定壁厚。對不同的建模軟件，這一步操作不盡相同，但是在準備3D打印模型時極其重要。

2）壁厚的選擇與打印材料的種類密切相關。認真研究每種材料的壁厚設計原則，不要忘記某些情況下壁厚太大也會產生問題。

3）仔細分析與思考你的設計。如果對象有薄弱結構，想辦法支撐它們。要記住對象的尺寸如何影響壁厚的選擇。