在3D打印的過程中,給模型加支撐是必不可少的的一個(gè)環(huán)節(jié)。支撐加的成功與失敗,直接決定了模型最后能不能夠被成功打印。根據(jù)模型本身的特點(diǎn),我們一般為模型選擇完全支撐、部分支撐以及不加支撐這三種類型。
在這里,需要首先說明一個(gè)概念——3D打印中的45度角原則。我們都知道3D打印FDM熔融沉積技術(shù)的原理是,將材料加熱熔化,一層一層的堆積,直至模型最終成型。那么這里就要考慮到一個(gè)重力的問題。根據(jù)重力原理,如果一個(gè)物體的某個(gè)面與垂直線的角度大于45度且懸空,就有可能發(fā)生墜落。對于3D打印,也是如此,雖然在打印過程中,材料經(jīng)過熔化后,會(huì)出現(xiàn)一定的粘附性,但是,材料也有可能在沒有完全固化之前,因本身的重力而墜落,從而導(dǎo)致打印失敗。如下圖所示:
下面我們來介紹完全支撐、部分支撐以及不加支撐這三種類型,分別是什么,以及各自適合怎樣的模型。
首先,完全支撐;
切片軟件中,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)45度角原理,計(jì)算出模型所有需要加支撐的點(diǎn),自動(dòng)為模型加入支撐。比如弘瑞自主研發(fā)的切片軟件,在切片設(shè)置一欄,用戶可以選擇“完全支撐”,如下圖:
什么樣的模型適合加完全支撐呢?有兩種。
1、模型結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,部件較多,重心分散,不呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。
比如這個(gè)患者的骨頭模型,內(nèi)部可能有一些我們外部看不到的鏤空,伸出來的枝杈比較多,且都大于45度角,如果單個(gè)去手動(dòng)加支撐的話,某些部位可能照顧不到。這時(shí)候,我們會(huì)考慮加完全支撐。
2、模型某些部位比較纖細(xì),且懸空部分較多。
下圖這個(gè)算是一個(gè)纖細(xì)模型的典型,它的某些部位類似于一根很細(xì)的棍子,所以打印過程中,模型很可能因?yàn)槟硞€(gè)點(diǎn)沒有加支撐,而打印失敗。所以一定要加完全支撐。
同樣是這個(gè)模型,將它放倒,再加支撐,會(huì)節(jié)省一定的材料,因?yàn)榇蛴⊥瓿珊?,支撐是要去除掉的?br />
再就是,部分支撐;與完全支撐相對,部分支撐是指在模型的某個(gè)點(diǎn)或某些部位加支撐。
部分支撐在我們的實(shí)際打印過程中,使用較多。經(jīng)常打印的朋友都知道,拆支撐不僅麻煩,還有可能對模型外觀造成一定的負(fù)面影響,所以我們對于加支撐秉持的態(tài)度是,支撐加的越少越好,當(dāng)然是在保證模型能被成功打印的前提下。
在弘瑞切片軟件中,我們可以手動(dòng)為模型某些部位加入支撐。比如下圖這個(gè)豹子的尾部及身體:
部分支撐比較適用于,模型有一個(gè)比較大的主體或重心,結(jié)構(gòu)較為單一,只有部分位置出現(xiàn)了大于45度角的懸空。
比如下圖李小龍的頭部模型,頭部本身有一定的傾斜,所以只需在頭的一側(cè)、鼻子、下巴等這些懸空部分加上支撐就可以。
還有下面這個(gè)模型,模型的某些面呈現(xiàn)出一定的傾斜,只需要在這些部位加上支撐即可。
最后一種是,不加支撐;
適合于“下大上小”的模型,即整體呈現(xiàn)圓柱狀、圓錐狀或者是方體狀,底盤比較大;或者是構(gòu)造極為簡單的模型。
這些模型所具有的普遍特點(diǎn),就是底座大,上面越來越小,這樣在堆疊的過程中,不會(huì)因某個(gè)微小部位的懸空而發(fā)生墜落。如下圖:
還有下面這個(gè),雖然模型本身相對復(fù)雜, 有嵌套結(jié)構(gòu)等,但是整個(gè)模型上下是一樣寬的,沒有出現(xiàn)懸空部分,在堆疊的過程中不會(huì)發(fā)生問題,也可以不用加支撐。
或者是極為簡單的模型,如下圖:
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