你好，我是Niko Mroncz，Xometry銷售工程負責人。自2010年以來，我一直從事各類3D列印技術的工作，而在實現超精細細節、光滑表面和多材料靈活性方面，PolyJet仍然無可匹敵。但擁有如此高精度的列印，也意味著設計同樣需要做到精確無誤。
PolyJet是一種基於光敏聚合物的3D列印技術，通過噴射微小樹脂滴並利用紫外光逐層固化來實現列印。它擅長生產具有高細節、精確尺寸、銳利邊緣、光滑表面以及複雜幾何形狀的零件——包括在一次列印中實現全彩和多材料組裝。
這使得PolyJet非常適合用於視覺原型、人體工學模型、醫療導向工具以及需要觸感真實或精細紋理的配合檢驗組件。
Nikolaus Mroncz
銷售工程負責人
但是PolyJet可能比較棘手——它需要在設計上做出謹慎的選擇以避免缺陷。零件對壁厚、支撐去除以及殘留樹脂都非常敏感。要獲得外觀良好且功能正常的列印件，關鍵在於做出明智的設計決策——例如設置排樹脂孔、合理的壁厚，以及組件間足夠的間隙。以下是我在設計中始終牢記的一些技巧，以確保列印件整潔且功能正常。
1. 設置壁厚和特徵尺寸以保證列印可靠性
過薄的壁在去除支撐時容易變形或開裂，尤其是沒有支撐的情況下。同樣，尺寸過小的特徵通常會列印失敗或變形，從而影響功能和外觀。
經驗規則：
- 最小壁厚：支撐區域1 mm，非支撐區域1.5 mm；在承重或易彎曲區域應增加至1.5–2 mm以防開裂
- 最小特徵尺寸：0.5 mm
2. 為預裝配和可動零件留出足夠間隙
PolyJet可以一次性列印複雜的組件——但如果間隙不足，零件在列印過程中可能會融合。這對球形關節、鉸鏈和互鎖結構尤為重要。除非設計嚴格為靜態或承載輕，否則應留出充足間隙，並在最終生產前通過原型進行測試。
經驗規則：
- 裝配零件之間的最小間隙：0.5 mm
- 可動零件的間隙：0.5 mm
- 添加對齊特徵（如定位銷、槽）以確保精確配合
- 僅在可保持±0.1 mm精度時使用卡扣結構，否則建議採用後裝配緊固件
3. 將大型組件拆分為可組裝的部分
PolyJet的最大列印尺寸為490 × 391 × 200 mm。對於更大的零件，應拆分為單獨列印的部分並進行後期組裝，同時使用機械特徵——如燕尾槽、拼圖切割或互鎖舌片——以提高對齊精度和接合強度。
應提前規劃組裝：為黏接留出間隙，並將分割位置放在低應力、隱蔽區域，以保持強度和表面品質。可使用CAD分割工具創建拼圖接口，並與定位銷或槽對齊。
經驗規則：
- 組裝間隙：配合零件之間保持0.5 mm，以避免融合
- 添加對齊特徵（如定位銷、槽、舌片）以輔助定位
- 使用接合策略，如燕尾接頭、拼圖切割或榫槽結構
- 根據零件尺寸、載荷和精度選擇黏接或摩擦配合
4. 設置排樹脂孔以防止樹脂滯留
滯留的樹脂會導致缺陷和浪費。為避免這種情況，應設計排樹脂孔，使滯留樹脂在後處理過程中能夠排出。對於較長或較深的區域，可增加入口或可拆卸的犧牲件，以確保內部清潔。
經驗規則：
- 對深度超過50 mm的封閉體積設置排樹脂孔
- 孔徑建議為2–4 mm，以保證有效排出
- 功能性銷孔的最小孔徑為2 mm
- 非功能性特徵避免小於0.5 mm的孔
- 在深腔中添加可拆卸犧牲棒或舌片，以便清理
5. 添加圓角以強化薄壁或尖銳特徵
尖銳的內角和細小的交接處會成為應力集中點，可能導致開裂或分層——尤其在去除支撐或搬運過程中。添加圓角可以減少這些薄弱點，更均勻地分佈應力，並提升結構完整性。
這對於薄壁零件或交叉幾何結構尤為重要。
經驗規則：
- 根據零件尺寸使用0.5–1.5 mm的圓角半徑
- 所有內角至少使用≥0.5 mm的圓角，以防應力裂紋
- 對懸垂的圓角添加支撐結構，以防列印過程中下垂
6. 調整浮雕和雕刻細節的尺寸以保證可讀性
PolyJet可以實現精細的表面細節，如徽標、文字和圖案——但如果尺寸不合適，這些細節可能列印效果不佳，或在後處理過程中消失。
打磨或去除支撐時可能會模糊或抹掉淺層特徵，因此應確保細節有足夠的深度或高度以保證可見性。
經驗規則：
- 使用無襯線字體以獲得最佳可讀性
- 最小線寬：0.5 mm
- 雕刻文字深度：0.5 mm
- 浮雕文字高度：0.5 mm（最小厚度0.8 mm）
7. 使用中空策略以減少材料使用
對零件進行中空處理可以減輕重量並降低材料消耗——尤其適用於大型美觀零件或視覺原型，同時保持強度和外觀。僅對非承載的功能性零件進行中空處理。在緊固件周圍和應力區域保持實心部分。
可使用肋條、內部支撐或格柵結構來增強中空部分。始終設置排液孔以排出未固化樹脂，並在列印過程中將排液孔置於零件最低點。
經驗規則：
- 添加排液孔（2–4 mm）以釋放滯留樹脂
- 將排液孔設置在列印零件的最低點
- 使用肋條或格柵支撐大型內部空腔
8. 對懸垂和懸空特徵進行策略性支撐
PolyJet使用凝膠狀、水溶性的支撐材料列印，列印完成後可沖洗掉——但未支撐的特徵仍可能下垂或變形。傾斜角超過45°的懸垂部分、懸空元素以及水平橋接結構通常都需要支撐。
透過優化零件方向和設計自支撐特徵可以最大限度地減少支撐需求。支撐接觸面積應限制在每點≤1 mm²，以減少表面瑕疵。
經驗規則：
- 支撐傾斜角>45°的懸垂和懸空特徵
- 使用最小接觸點（如水滴形）以減少痕跡
- 將平面水平放置，並將<45°的懸垂傾向基座，以減少支撐需求
- 對重型或複雜特徵使用高密度支撐；小型細節使用低密度支撐
PolyJet 3D列印規格參考指南
在準備零件進行列印時，可將以下數值作為參考——超過這些範圍可能導致變形、特徵融合或細節丟失。
| 特徵 | 數值 |
|---|---|
| 最大列印尺寸 | 490 × 390 × 200 mm |
| 最小特徵厚度 | 0.5 mm |
| 建議最小壁厚 | 1 mm |
| 層厚 | 16–30 µm（取決於材料） |
| 一般公差 | 前25 mm ±0.1 mm，每增加25 mm ±0.05 mm。公差可能隨零件幾何形狀變化。 |
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