Stratasys：如何应对大型3D打印带来的挑战白皮书（16页）.pdf

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1、电子书如何应对大型 3D 打印带来的挑战电子书2简介如何应对大型 3D 打印 带来的挑战在制造业中经常出现这种场景：需要尽快更换模具治具以确保生产正常进行。或者说，为了保持开发进度，工程人员在一天前就必须获得原型。如果您以前经历过这些情况，就应该知道 3D 打印比标准的替代品更快、更便宜，而且是显而易见的解决方案。唯一的问题是，这次您的 3D 打印机不够大，或者它无法处理您所需要制造的零件尺寸。听起来是不是很熟悉？对于想要利用 3D 打印解决日常设计和制造难题的工程师和运营经理来说，这并不是一个罕见的难题。但残酷的现实是，能够容纳大型零件的打印机要么超出预算，要么无法充分满足制造业的生产要求，

2、要么只能绑定用于生产其他高性能材料零件。有些人需要在短期内掌握全新的工作内容，当不得不专门派人操作打印机时，就会影响您的操作效率。一直以来，我们所缺乏的是一种能够可靠地制造大型零件的 3D 打印机，它既易于使用，又经济实惠。直到现在情况也是如此。在揭开幕后的真相之前，让我们先来看看 3D 打印大型零件的现实情况。把它们打印出来是一回事，打印得成功与否却是另一回事。在制作长达一米的零件时，您应该考虑哪些问题呢？怎样才能达到最佳效果呢？请继续阅读我们对 3D 打印大型零件的挑战和机遇以及使用正确的打印机如何帮助您实现这一点的见解。电子书 第 1 章 3更长的打印时间这是个无法回避的事实。打印一个

3、45 英寸长并具有可测量高度的零件所花费的时间比使用小型打印机所需的时间要多很多。有什么办法可以加快打印速度吗？有的，只是到最后，它们可能会增加您不能接受的风险。稍后，我们会对这个问题进行更加详细的讨论。更多材料打印大型零件需要更多的材料不足为奇，因此拥有足够的材料容量非常重要。若在一项工作完成之前耗尽了所有材料，打印进程就会暂停。通常在您准备就绪的情况下，不应该出现这样的停顿。在您没有准备好的时候（比如在半夜的打印工作中耗尽材料），结果可能会不尽人意。为了避免此类问题，您需要一台材料容量充足且不会中断的打印机。构建更大的零件意味着要突破挤压塑料 3D 打印技术的界限。随着零件尺寸的增大，要想

4、取得良好的效果，需要克服的挑战也越来越多。打印大型零件 的现实情况电子书 第 1 章 4对稳定性的需求零件越大，高度越高，对稳定性的要求也就越高。打印机的自然振动会转化到零件上，从而影响这些高度较高的区域。如果零件没有固定好，它们可能会稍微偏离平面，导致尺寸不准确。解决方案之一是在您的零件上附上稳定壁。稳定壁是指在零件周围构造的一个独立材料结构，通过间歇性的连接对零件加固，并使其保持在适当的位置上。当零件的构建完成后，稳定壁将被拆除。此外，额外的支撑材料也可以用来支撑高度较高的零件和悬臂式的几何形状。虽然这意味着增加了用料和打印时间，但结果是带来了更好的精确度。使用剥离式或可溶性材料作为支撑结

5、构的打印机与只使用模型材料的打印机相比，更容易将支撑结构移除。后者的支撑结构通常更难移除，并可能会留下表面痕迹。可溶性支撑是最有效和最省时的解决方案，因为它还可以实现带有内部通道的复杂设计，在溶液浴中即可移除这些材料，而无需手动处理。打印大型零件 的现实情况4电子书 第 1 章 5卷曲与翘曲 在打印过程中，塑料零件发生卷曲的趋势并不仅限于大型零件，但出于尺寸的原因，这个问题会很明显。主要原因是整个打印平台的成型室内缺乏一致的温度控制。同样的问题也可能发生在仅使用加热的打印平台而非完全加热的成型室的打印机上。在构建的过程中，随着零件高度的增加，喷涂在顶部的新材料会越来越远离加热平台，从而产生了温

6、差。这种温度梯度导致零件的各个部分以不同的速率加热并冷却，从而使其发生卷曲。对于这种情况，另一个有效的工具就是上面提到的稳定壁。根据零件的几何形状，此项功能是用来防止在非常大和/或更高的零件上发生翘曲的另一种有效方法。现在，您已经了解了打印大型零件所面临的主要挑战，让我们来看看优化打印结果的其他几种方法。打印大型零件 的现实情况电子书6 第 2 章 在方向上进行优化方向描述了零件在打印机内的构建方式直立、侧立或以某种角度。您的选择取决于您是要优化零件的强度、构建速度还是表面光洁度。而这个决定还取决于零件的功能：概念模型、功能性原型、制造工具，或是最终使用的零件。最后，这些方向并不是相互排斥的。