熔丝制造（FFF）作为普及最为广泛的3D打印技术之一——打破了常见的设计束缚，延伸了设计的灵活性和易用性。显然，为了确保较高成功率的3D打印输出，理解FFF设计并从最佳实践中汲取相关经验至关重要。

遵循FFF 3D打印的最佳实践有助于确保打印的质量和成功率

使用FFF3D打印的最佳时机

为了能更直观地了解3D打印这种生产形式，我们会在这部分通过打破3D打印的一些利弊，并将其与其他形式的生产进行比较。

- FFF 3D打印与数控机床加工（CNC）-

计算机数字控制机床（CNC）机器通过编码和编程指令自动创建工具或零件。

FFF 3D打印胜过数控机床加工的三个关键领域——适合低产量的快速周转时间、更简短的制造流程、更容易生产复杂的零件。

至于批量生产，相较于使用数控机床加工，FFF 3D打印技术可能需要更长的时间。因为一旦产品最终确定并生产出G-code，数控机床预计将以更快的速度生产零部件。然而，这也经常导致组织需要依靠数台3D打印机的支持，以备份长长的CNC作业队列，并同时创建零件。

此外，由于某些耗材无法满足高级应用要求，如PLA或ABS，所以数控机床可能是首选。

- FFF 3D打印与注射成型（Injection Molding）-

在评估注塑成型时，FFF 3D打印技术脱颖而出，因为它在成本和知识方面的门槛都很低。

受到多项工艺参数和设计的限制，注射成型通常严格需要有实际操作经验的专业知识。与注塑成型不同，FFF 3D打印无需创建和维护模具，并允许快速和简单的设计修改。注射成型的最大好处是快速生产大量零件，并提供一个表面光滑的最终产品。

FFF 设计应该注意哪些方面

在进行3D打印设计时，综合多方面进行考虑和调试有助于从创建的部件中获得最大价值——提高打印成功率、降低生产成本并加快产品开发周期。

在进行3D打印设计时，综合多方面进行考虑和调试有助于从创建的部件中获得最大价值——提高打印成功率、降低生产成本并加快产品开发周期。

01考虑权衡构建体积

想要打印的部件大小取决于3D打印机的构建体积。

Ultimaker S5的构建尺寸为330 x 240 x 300毫米——在保证高精确度的同时，如此的构建体积已经足够大，适用于约80%客户的应用需求。

若部件体积太大，建议采用模块化方式（拆解模型，分别进行打印后组合成体）。通过使用模块化设计，能实现同时在不同的机器上打印两个部件，也可以通过设计衔接部分，以便稍后的组合操作。

02打印时物件的摆放方向是关键

因为FFF是一层一层地进行打印，所以在打印过程的早期确定打印方向有助于促进设计选择、文本对齐和抓取特性。

力学性能是各向异性的，这意味着它们随着方向的不同而不同。如下图所示，如果拉伸测试的样品是平印的，它将在拉伸方向上更强。

部件的承受能力取决于不同的建层和受力方向

打印的方向直接影响悬垂的位置—— 和模型是否需要支持。这可能会影响全部的打印时间、去除支撑材料所需的后处理时间以及某些表面的光洁度。

03评估悬垂支撑需求

FFF打印部件的自支撑度最高可达45度，这与其他3D打印技术不同——后者则需要全方位覆盖支撑材料。45度以下的悬垂应该在下方使用支撑材料。

04遵循桥接支撑指南

最基本的耗材规则之一就是——桥接之间有10mm的间隔时，无需使用支撑。

但值得一提的是，在主动冷却和其他优化设置的帮助下，我们可以实现在Ultimaker 3D打印机上用Tough PLA耗材打印间隔达25mm的部件。

05正确选择喷嘴尺寸

在设计体积较小的部件时，需要考虑到层高、壁厚和喷嘴尺寸。最小高度应在0.06毫米以上，最小壁厚应为0.5毫米。

Ultimaker 3D打印机使用的最小喷嘴直径为0.25毫米。如果你使用较大的喷嘴，比如0.4毫米或0.8毫米，你的打印速度会快得多，但层高和厚度也会增加。

06设计时孔的直径大小不容忽视

最小孔尺寸取决于材料和设置，是指不需要填充材料即可打印的最小孔径。

根据经验，3D打印的孔径不应该小于2毫米。如果需要精确的孔，建议将孔设计得比预期的小，并采用钻孔操作进行后期处理。 当两个或多个组件一起打印时，需要保持0.6毫米的间隔，确保之后可移除。

07尽量避免出现尖角设计

虽然可以在CAD建模软件中设计尖角，但打印可能会造成变形。增加与底层接触的表面面积将减少翘曲的可能性。

08如何减少象脚（Elephant Foot）现象

“象脚现象”（Elephant Foot）——当打印时没有设置Raft，第一层可能会比其余部分稍大。

虽然很少被注意到，但它降低了功能原型的容忍度。通过在打印的底部边缘添加一个小的45度倒角（过渡边），可以适当减少“象脚”的出现。

延伸阅读：【3D打印应用】使用Ultimaker Cura提高3D打印成功率

源文摘自：Ultimaker