3D列印怎麼設定?3D列印完整流程步驟到後續加工處理及常見注意事項

3D列印流程說明,讓你知道3D列印是如何利用電腦控制的機器,將不同的材料(液態、漿態或粉末)依工件外型,逐層固化、層層堆疊起來成型?印出來後還能做哪些後製加工讓產品更加精緻成為理想的樣子?

本篇一次說明完整3D列印步驟及相關注意事項,帶大家一起認識3D列印!

3D列印 流程和步驟

說明如何從0開始3D列印印出自己設計的產品

繪圖建模

使用目前常見的3D繪圖軟體,如:SketchUp、Blender、SolidWorks等。

設計出想要列印的產品形狀、尺寸、細節等。再將檔案儲存為STL格式,一種能夠呈現三維物體表面幾何的檔案格式,方便後續的切片和列印。

【注意事項】
在檔案輸出前要注意列印物品的尺寸是否在列印機可以列印的範圍裡。

切片

將3D模型分解成一層層二維的過程。
會需要使用切片軟體,如:Cura、Slic3r、Simplify3D等,來分析及設定3D模型。

這過程可以在切片軟體中調整各種列印執行參數,如:列印速度、溫度、層高、填充密度、支撐結構等。
切片軟體會根據設定將3D模型切成一層層的圖像,同時生成G-Code檔案,包含每一層列印指令,主要用於控制3D列印機。

列印

1.3D列印機精準度校正
在開始列印之前,需要確保您的3D列印機的各個部件都正常運作,並且校正好位置和角度
校正X、Y、Z軸的移動,確認軌道平滑且精確,以避免列印出來的物體有偏差或變形。
還需要校正打印平台的水平度,使其與噴頭保持平行,以避免列印出來的物體有傾斜或不平整。您可以使用切片軟體或LCD控制面板來執行這些校正操作。

2.列印材料選擇
不同的材料有不同的特性,如強度、韌性、彈性、溫度耐受度、生物相容性等。
需要根據列印產品的用途及功能,選擇合適的材料。
衍伸閱讀:常見3D列印材料種類、各式材料特性及該如何應用?

3.是否需要支撐
有些3D模型的形狀比較複雜,有些部分可能會懸空或傾斜,這些部分在列印時可能會因為重力或原材料的流動性而變形或斷裂。
為了避免這種情況,您可以在切片軟體中設定是否需要在這些部分添加支撐結構,以增加穩定性和精度。

4.正式列印
接著就是進入列印階段,需要定時檢查列印進度及成效,避免過程材料不足或斷裂等情形影響成果。


3D列印完成後的加工整理

3D列印製程除了上述進入列印機列印,針對不同產品類型還有不同的後製需求。

移除支撐

列印時如果有使用支撐結構,需要在列印完成後將其去除。
依照支撐結構的材料特性決定去除的方式,常見是物理去除,直接用鑷子、剪刀等設備移除。

打磨、拋光

3D列印是一種層層堆疊成型的技術,所以物體表面通常會有一些層痕、毛刺、凹凸等缺陷,進而影響產品的外觀和性能。
可以使用砂紙、鑽石刀、電動砂輪等工具,按照由粗到細的順序,對物體的表面進行打磨。

上色、塗層

非必要,但可以根據產品特殊需求增加的服務項目。
利用上色或塗層來改變物體的顏色或質感。上色是在打磨表面後,再利用噴漆、油漆、染料等方式上色;而塗層也是在打磨後使用清漆、蠟、樹脂等方式,塗上一層保護層,以增加產品的光澤度、防水性。

組裝

最後就是組裝!
如果非一體成型的產品就會需要最後階段把所有列印出來的零件進行組裝,這樣就完成囉!


Students using a 3D printer and printing prototypes

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操作3D列印過程會遇到的常見題

3D列印可以上色嗎?

可以!
產品印好後可以透過後續加工上色。常見的方法包括使用噴漆、丙烯顏料、染料等。
但要注意的是在選擇上色方法時,要考慮列印用的是什麼材料,不同的材料適合的染色和上色方法可能也會不同
在上色前,也會根據情況做一些不同的處理,建議在處理前可以先問問專業人員!

3D列印如何打磨?

3D列印後續加工打磨步驟,可以依照個人需求取捨:
粗磨:使用砂紙或砂輪等工具,輕輕地將表面不平整的部分磨平,使表面更加平滑。
填充:使用填充物(如膠水和顏料的混合物)填充小凹陷和裂縫,然後等待它們乾燥。
細磨:再次使用細砂紙或磨石進行磨砂,使表面更加平滑,準備進行後續處理。
清理:用乾淨的布擦拭表面,去除塵埃和殘留的顆粒。

3d列印為什麼表面不平整?該怎麼處理?

3D列印的物件表面不平整的原因有兩種:
1.可能是由於列印過程中的層層堆疊(FDM)及冷卻造成的。
2.列印機本身硬體設備的精度影響。

可能與列印參數、材料和3D列印機設備有關,確切的原因需要透過經驗豐富的技術人員判斷且排除。

後續處理或改善方法:
1.調整列印參數:調整列印速度、層高等參數,可能有助於改善表面質量。
2.改善支撐結構:如果打印的物體有懸空部分,加入支撐結構可以減少變形和不平整。
3.後續加工處理:如果平整問題不嚴重,可以透過打磨、填充和上色等後處理方法來改善。
4.更換材料、設備:嘗試其他列印材料,或者提升列印設備來改善列印品質。

工業用3d繪圖軟體有哪些?

SolidWorks
Autodesk Inventor
CATIA
Siemens NX
PTC Creo
Rhino
Blender(免費軟體,適合工業設計
Fusion 360(適合工業和產品設計)

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