7個3d打印模型的設計規則, 按照這些規則設計會增加3D打印的成功率。若是您有更好的設計規則也可以與我們分享。

1. 3D打印設計規則1

很少有3D打印的設計規則可以普遍適用於所有幾何形狀、材料、3D打印技術和零部件。但隨著3D打印工程師或設計師對3D打印工藝的複雜性有了更深入的了解並積累了一定經驗，就逐漸有能力設計出可以首次就完美打印的零件。使用3D打印技術時，需要注意模型不同部位的最小尺寸。（圖1-1）

圖1-1 更多資訊可參考Hubs設計指南

2. 3D打印規則2

在用於生產時，當零件不能很容易地使用其他製造技術時，才應該使用3D打印。主要原因是速度，速度會轉化為成本。相對而言，與幾乎所有其他製造技術相比，3D打印相對較慢。因此，從成本的角度來看，如果比3D打印快，則使用傳統技術製造幾何形狀簡單的零件是比較經濟的。但是，當零件的複雜度達到傳統方法無法製造的程度時，3D打印就變得很有必要了。（圖1-2）

圖1-2 複雜度選擇過濾器

3. 3D打印規則3

3D打印的設計自由度特性使您可以製造幾乎任何能想象到的形狀，使產品具有獨特的美感。在零件上添加有用的外觀細節、logo、說明、零件編號等也無須花費更多。3D打印的設計可以使組裝更容易，幫助辨別產品品牌以及更輕鬆地跟蹤庫存。

4. 3D打印規則4

最好對所有尖銳的邊緣進行倒角處理（圓角）。這樣做有兩個目的：第一，使產品更符合人體工程學，讓人更舒適地握持和使用，因為消除了鋒利邊緣的危險；第二，減少了發生在尖銳角落和過渡處的可能會影響產品強度的應力集中。

特別是內部尖角是應力集中發生的地方，如果沒有理由必須要尖角，則內部的角總是應該設計成圓角。而對於外部的角，尖角比圓角的打印成本更高（圓角所需熔化的材料更少）。一個很好的經驗法則是把圓角做成厚度的1/4。

5. 3D打印規則5

3D打印的每個零件的質量（強度、材料性能、表面質量和支撐量等）都與打印方向直接相關。因此，在設計時應該不斷考慮零件的打印方向。

打印方向決定各向異性的方向，該方向始終為Z向或豎直打印方向。因此，如果各向異性是一個重要的因素，則零件應該是定向的，以使零件的特征在最大強度方向打印（即水平方向）。

如果對孔的圓度的加工要求很高，則最好在豎直方向上進行打印。水平打印的孔會受到階梯效應的影響，並且也會略顯橢圓形。

打印模型的總高度決定了它將需要多少層材料，因此決定了需要打印多長時間，這將影響成本。如果沒有其他關鍵的考慮因素，則最佳的打印方向通常是使打印模型總高度最小的方向。

圖1-3所示為使用3D打印以不同方向打印時，零件質量的一些差異。

圖1-3 以兩個不同方向打印零件的效果圖

6. 3D打印規則6

零件中的大塊材料會花費大量成本，導致大量殘餘應力，並且幾乎沒有工程價值。任何不合理地打破“均勻厚度規則”的特征都只是引入不必要的材料，會增加成本，導致更多的殘餘應力，因此需要進行熱處理以及更多的支撐材料。

例如，當CNC加工時，通常會留下大量的材料，以避免將它們加工掉，因為那樣會浪費時間和金錢。3D打印則相反，因為任何不必要的材料都會增加打印時間和成本，所以應避免使用。

7. 3D打印規則7

3D打印時的打印方向還確定了在哪些位置需要支撐材料來支撐懸垂，以及用於傳熱。因此，支撐材料的位置始終是關鍵的設計考慮因素。

支撐材料=人工=成本

支撐材料=零件質量

大多數3D打印技術要求使用支撐材料。由於支撐材料的放置和數量極大地影響了零件質量和後處理成本，因此在設計過程中必須仔細考慮它的使用。零件設計和打印方向都會影響支撐材料的數量和位置。如果將支撐材料放置在錯誤的區域，則去除支撐時會非常困難且耗時。

*本文章參考文獻《DfAM戰略性的設計考慮》