修复 3D 打印瑕疵，让打印更平滑、更精确

探索有效的技术，最大限度地减少层线、翘曲和分层等 3D 打印瑕疵。学习校准技巧、切片机设置和后处理方法，以实现高质量、精确和光滑的打印效果。立即掌握 3D 打印伪影技能。

修复 3D 打印瑕疵：如何获得更平滑、更精确的打印效果

本文涵盖了提高三维打印工件质量的关键主题。文章讨论了常见的三维打印工件，如层线、Z 带、球状、翘曲、分层和粗糙表面。文章还介绍了打印机校准、切片机设置优化和材料选择（例如，在打印过程中，材料的选择会影响打印质量）。PLA 对 ABS).还探讨了改善表面光洁度的技术，包括打磨、化学平滑和树脂涂层。最后提供了减少人工痕迹和提高 3D 打印质量的最佳实践。常见问题解决了最大限度地减少层线、防止翘曲和食品接触聚乳酸项目的安全后处理等问题，确保了平滑、高质量的打印。

三维打印可以将数字设计快速转化为实物，但层线、翘曲和分层等常见缺陷会影响打印质量。虽然这些 三维打印 虽然逐层打印过程中不可避免地会出现伪影，但通过适当的校准、切片机设置、材料选择以及打磨和打底等后处理技术，可以将伪影的严重程度降至最低。本文重点介绍了减少 3D 打印伪影的策略，以确保设计和制造应用中的打印更平滑、更精确。只要注意校准和优化方面的细节，3D 打印用户就能充分释放该技术的潜力。

自2017年以来，人们对 "3D打印人工制品 "的兴趣稳步增长，这反映出增材制造在工业和消费领域的地位日益突出。在过去十年中，"3D 打印质量 "的搜索量保持稳定，表明这是一个持续关注的问题。2023 年 1 月，"修复 3D 打印缺陷 "的搜索量激增，表明人们重新关注提高 3D 打印技能。美国、中国和德国在有关尽量减少三维打印线的搜索中遥遥领先，这凸显了它们在推动三维打印技术发展中的作用。随着 3D 打印技术的发展，优化人工痕迹和质量对于更广泛的应用仍然至关重要。

3D 打印工艺品的类型

层线

由逐层印刷工艺造成。在曲面上更为明显。使用更精细的层高、自适应层功能和降低打印温度来最大限度地减少高打印。

Z 带

也称为罗纹。由于松动的配件或错误对齐的 Z 电机导致 Z 螺杆受力不均。可通过拧紧螺钉配件、使用逆时针螺母、对齐 Z 轴以及在必要时升级 Z 螺钉来解决。

肿块和痘痘

由于温度、缩回或冷却问题，在原本平整的表面上出现随机的斑点。通过优化温度、缩回距离、速度和适当的部件冷却，可以减少这种现象。

翘曲

如果材料在冷却时收缩，就会出现这种情况。导致边角从基座上翘起。通过使用构建表面粘合剂、外壳和优化温度/回缩设置可将这种现象降至最低。

脱层

印刷层压力不均或受潮起泡导致层间分离。可通过改善床层附着力、干燥长丝、增加壁线、填充和冷却层间来解决。

粗糙表面

由于个别线条堆叠不当或出现象脚等瑕疵。使用更精细的层高、降低温度、适当校准流量和后期处理来平滑。

校准 3D 打印机

平整构建平台

构建平台需要完全平整，以便第一层粘合均匀。这需要使用纸张/塞尺法，在移动喷嘴和基座之间插入一张纸。调整偏移量，直到在移动板材时感觉到适当的阻力。在所有调整点重复这一过程，并进行一些测试印刷，以交叉检查平台的平整度。

调整温度设置

喷嘴和床层温度对 3D 打印工艺品的影响很大。喷嘴温度影响层粘合，而床层温度影响翘曲和床层粘合。聚乳酸的最佳打印温度为 180-210°C，而 ABS 则需要 230-250°C。聚乳酸的加热床温度应设置在 50-60°C，而 ABS 的加热床温度应设置在 70-100°C。温度校准是通过测试所用材料的各种组合来完成的，并注意到最佳组合能在不影响《3D 打印艺术品》中的尺寸精度的情况下提供最佳的层粘合效果。

调整 Z 偏移和流速

设置正确的 Z 偏移距离会影响第一层的厚度及其与床面的粘合。调整的方法是上下移动喷嘴，直到纸张阻力感觉合适为止。流速决定了挤出机的喂料动作。挤压不足会导致间隙，而挤压过度则会导致渗出，两者都会降低打印质量。Slic3r 的校准向导或已知尺寸的测试方块可用于校准此设置。

校准 E 步骤

E 步距/毫米定义了打印机中长丝输入与挤出机输出之间的线性关系。不正确的 E 步长值会导致挤出不足或过量。该公式使用 gr 进料、测量长丝输入和输出来计算新的 E 步长。进料、测量、计算以小步重复，直到输出=输入，从而获得最佳质量。

配置电机

固件中的驱动器电流、微步进和电机旋转设置可帮助步进机平稳运行，避免带状或偏移。对每项更改进行独立测试，为打印机组件找到最佳值。只有在通过测试打印验证所有单个参数变化后，校准才算完成。

优化切片机设置

控制层高度

层高控制每个印刷层的厚度，对印刷质量和时间有很大影响。使用 0.1 毫米而不是 0.2 毫米的较小层高，可以使层与层之间的过渡更薄、更平缓，并减少斜面上明显的阶梯状痕迹，从而获得更平滑的表面效果。不过，较小的层数会大大增加打印时间。大多数切片机允许微调默认层高设置，以达到每次打印的最佳平衡。

添加支撑结构

在三维打印桥梁等悬空几何体时，材料下方没有任何支撑物。在切片机中生成支撑可以防止此类故障。两种常见的模式是接触式支撑和非接触式支撑。前者直接粘附在表面上，而后者则类似于分支结构。战略性地确定模型的方向有时可以完全消除对支撑的需求。

配置填充

填充物决定了打印模型内部的密集或稀疏程度。与空心或密度较低的填充方式（如矩形或六角形）相比，实心填充可提供最大强度，但材料用量和打印时间却要高得多。渐变层模式也会影响强度。要进行优化，就必须在要求与时间和成本之间取得平衡。

配置墙壁

壁构成模型的外部可见表面。增加周壁的数量可以提高尺寸精度和表面质量，但会延长打印时间。对于快速原型零件来说，一个周壁就足够了，而复杂的功能零件则需要 2-3 个周壁。壁线宽度应与喷嘴直径相匹配。

优化速度

打印速度决定了打印头移动和沉积材料的速度。速度越快，打印持续时间越短，但如果速度超过最佳值，则可能会影响层粘合强度，并产生不一致性，如带纹。以 5 毫米/秒的速度逐步降低速度，可以明显改善精确定位合适的速度曲线。

重新调整支持设置

可定制的设置，如支架与模型之间的接口/最近距离，会影响打印后支架移除的难易程度。在某些情况下，支撑柱可以代替界面接触点。有策略地旋转模型或有选择性地放置模型可以完全减少支撑。多次试验可确定每个零件几何形状的适当参数组合。

选择最佳材料

PLA 的优点和缺点

PLA 聚乳酸易于打印、无毒，能打印出精确的零件，但耐热性较低，需要进行后处理以获得强度。在没有填充物的情况下，聚乳酸比较脆。打印件上的层纹也很明显。

ABS 特性

ABS 生产的部件坚固耐用，耐高温/抗冲击。缺点是收缩率较高、易变形，并产生有毒气体，需要封闭。 ABS 比聚乳酸更容易光滑。

特种长丝

碳纤维、木质、柔性和金属填充丝适合功能原型和最终使用部件，具体取决于需求。它们可能需要兼容的喷嘴或改变温度设置。

改善表面光洁度

沙子三维打印

使用 P80 至 P600 等粒度逐渐变细的砂纸进行打磨，可去除层纹、人工痕迹和支撑物。仔细的湿打磨可最大限度地减少灰尘。

涂刷底漆和涂料

打磨后再涂刷底漆，这样可以填补缺陷，更好地接受油漆。 丙烯酸或瓷漆 印花表面的光洁度很高，能很好地掩盖瑕疵。

化学平滑

丙酮、二氯甲烷和清洁剂可使 ABS、PETG 等特定塑料光滑。需要注意避免溶剂损坏或削弱印刷效果。

涂刷树脂涂料

环氧树脂可涂覆和加固三维打印件，使其表面光亮、不透水并得到强化，掩盖所有打印缺陷。

尝试热平滑

热风枪、吹风机和溶剂烟雾可软化塑料层，使 ABS 和某些复合材料（如尼龙/碳纤维）表面光滑。控制是避免变形的关键。

结论

通过仔细校准三维打印机、优化切片机设置以及使用有效的支撑结构和表面处理技术，可以显著减少打印伪影。虽然由于三维打印的添加特性，可能会保留一些瑕疵，但通过实验和适当的长丝选择，可以获得更平滑、更精确的打印效果。随着三维打印技术的发展，掌握这些核心实践可以打印出符合严格设计公差要求的高质量功能性打印件。有了经验，即使是初学者也能达到与精密制造方法相媲美的效果，例如 数控 或 注塑.

常见问题

问：哪些设置有助于在有许多曲线和角度的复杂几何图形上尽量减少图层线？

答：曲面和倾斜面更容易出现明显的图层线。使用自适应图层高度可以根据模型的几何形状调整图层厚度。使用更细的喷嘴（如 0.2 毫米而不是 0.4 毫米）也能打印出更平滑的图层。放慢打印速度，比如将打印速度从 60 毫米/秒降至 30 毫米/秒，这样就有更多时间在界面之间进行粘合。在切片器中启用精细网格设置，增加额外的几何细节，也能改善曲线和角度。始终确保正确校准电子步进和流速，以实现一致的挤出效果。

问：有可能完全消除较大 ABS 打印件的翘曲吗？

答：虽然翘曲通常可以最小化，但在较大的 ABS 印刷品上完全防止翘曲是很困难的，尤其是在没有外壳的情况下。不过，某些预防措施可以最大限度地提高成功率。模型下方的筏子可以提供一个稳定的基座。使用加热的玻璃床可以例外地粘附第一层。在打印后的冷却过程中，通过加装帽檐、关闭冷却风扇和提高空转床温度，都能逐渐缓解应力。最后，选择低翘曲度的 ABS 混合物以及优化温度和回缩设置是关键。遵循这些准则可获得最平整的效果。

问：对于会与食品接触的聚乳酸产品，怎样的后处理才是安全的？

答：对于食品安全的聚乳酸打印件，最安全的后期处理方法是轻度打磨和食品级矿物油。聚乳酸本身是一种无毒材料，但某些表面处理可能会随着时间的推移引入污染物。使用 2000 号等高砂纸进行湿打磨可以防止吸入树脂。食品级矿物油或橄榄油可形成一层透气、无浸蚀的屏障，保持打磨后的哑光质感。丙酮、二氯甲烷或紫外线固化树脂涂料可能会转移残留物，引起健康问题，最好避免用于接触食物或饮料的物品。