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在3D打印的过程中,给模型加支撑是必不可少的的一个环节。支撑加的成功与失败,直接决定了模型最后能不能够被成功打印。
根据模型本身的特点,我们一般为模型选择完全支撑、部分支撑以及不加支撑这三种类型。
在这里,需要首先说明一个概念——3D打印中的45度角原则。我们都知道3D打印FDM熔融沉积技术的原理是,将材料加热熔化,一层一层的堆积,直至模型最终成型。那么这里就要考虑到一个重力的问题。根据重力原理,如果一个物体的某个面与垂直线的角度大于45度且悬空,就有可能发生坠落。对于3D打印,也是如此,虽然在打印过程中,材料经过熔化后,会出现一定的粘附性,但是,材料也有可能在没有完全固化之前,因本身的重力而坠落,从而导致打印失败。
如下图所示:
下面我们来介绍完全支撑、部分支撑以及不加支撑这三种类型,分别是什么,以及各自适合怎样的模型。
首先,完全支撑;
切片软件中,系统会根据45度角原理,计算出模型所有需要加支撑的点,自动为模型加入支撑。比如弘瑞自主研发的切片软件,在切片设置一栏,用户可以选择“完全支撑”,如下图:
什么样的模型适合加完全支撑呢?有两种。
1、模型结构较复杂,部件较多,重心分散,不呈现出一定的规律性。
比如这个患者的骨头模型,内部可能有一些我们外部看不到的镂空,伸出来的枝杈比较多,且都大于45度角,如果单个去手动加支撑的话,某些部位可能照顾不到。这时候,我们会考虑加完全支撑。
2、模型某些部位比较纤细,且悬空部分较多。
下图这个算是一个纤细模型的典型,它的某些部位类似于一根很细的棍子,所以打印过程中,模型很可能因为某个点没有加支撑,而打印失败。所以一定要加完全支撑。
同样是这个模型,将它放倒,再加支撑,会节省一定的材料,因为打印完成后,支撑是要去除掉的。
再就是,部分支撑;与完全支撑相对,部分支撑是指在模型的某个点或某些部位加支撑。 部分支撑在我们的实际打印过程中,使用较多。经常打印的朋友都知道,拆支撑不仅麻烦,还有可能对模型外观造成一定的负面影响,所以我们对于加支撑秉持的态度是,支撑加的越少越好,当然是在保证模型能被成功打印的前提下。 在弘瑞切片软件中,我们可以手动为模型某些部位加入支撑。比如下图这个豹子的尾部及身体:
部分支撑比较适用于,模型有一个比较大的主体或重心,结构较为单一,只有部分位置出现了大于45度角的悬空。 比如下图李小龙的头部模型,头部本身有一定的倾斜,所以只需在头的一侧、鼻子、下巴等这些悬空部分加上支撑就可以。
还有下面这个模型,模型的某些面呈现出一定的倾斜,只需要在这些部位加上支撑即可。
最后一种是,不加支撑;
适合于“下大上小”的模型,即整体呈现圆柱状、圆锥状或者是方体状,底盘比较大;或者是构造极为简单的模型。这些模型所具有的普遍特点,就是底座大,上面越来越小,这样在堆叠的过程中,不会因某个微小部位的悬空而发生坠落。如下图:
还有下面这个,虽然模型本身相对复杂, 有嵌套结构等,但是整个模型上下是一样宽的,没有出现悬空部分,在堆叠的过程中不会发生问题,也可以不用加支撑。
或者是极为简单的模型,如下图:
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