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导语：传统做3D设计的行业,比方动画设计或者建筑设计,设计时基本上只需要考虑3D模型的外形,甚至可以忽略物理世界。那我们聊聊：如何做3D打印设计?3D打印设计的结构设计，3D打印设计的小技巧。
一、如何做3D打印设计?
1.3D模型必须是水密的。水密, watertight,也可以通俗的说是“封闭的”或“不漏水的”。水密的意思是3D模型必须是一个边界完整的整体 ,如果模型有漏洞,打印机无法辨认边界,则不能打印(如果模型的破洞较少,魔喉网可以免费为您手工修复)。您可以借助一-些软件来检查您的模型是否存在这样的问题,比方说有一个名叫AccuTrans的软件,这个软件能自动为你标记非水密的区域。
2.3D模型必须为流形(manifold)。流形(manifold)是数学里的一个概念,您可以想象-个流水的曲面的,不存在线和片的概念,由面和体构成。简单来看,如果一个3D模型中存在多个面共享一条边，
那么它就是非流形的(non-manifold)。
3.3D模型的最大尺寸和最小壁厚。3D模型最大尺寸和壁厚跟您要使用的3D打印工艺和材料有关系。一般来讲较大尺寸的模型最薄壁厚不要低于1mm。不然易碎,且易发生形变。
4.法向一致。3d模型中所有的面上的法向需要指向-个正确的方向。如果你的模型中包含了互相矛盾的法向, 3D打印机就不能够判断出是模型的内部还是外部。
5.合并重复交叉的部分。
二、3D打印设计的结构设计
1、以轻量化为目的
轻量化的设计要求：需要零件在结构上进行拓扑优化。拓扑结构优化的优点在于，在减少材料用量的同时仍可满足零件轻量化设计要求。3D打印是拓扑优化复杂结构设计方案最便捷的制备方法。这在航空航天领域具有重要意义，可以显著降低飞机或飞行器的重量。
2、一体化复杂结构
一体化复杂结构又分为静态机构和动态机构。其中静态机构设计中最有名的当属GE的喷油嘴。动态一体化机构特点在于免组装、可实现动态联接，传统机械构件都需要分步打印各单件然后将单件装配起来。而3D打印可节省装配步骤，直接得到免组装的整体机构。
3、空间自由曲面结构
自由曲面结构是采用传统方法很难或者无法加工的。
三、3D打印设计的小技巧
1、壁厚
在3D打印中，壁厚指的是你的模型某一个面上边界与下边界之间的距离。
当使用ABS或者PLA材料打印时，需要保证模型最薄处有1mm以上的厚度。
2、表面质量与打印方向的关系
许多3D打印出来的模型特性跟你的熔融沉积制造(FDM)工艺过程有很大的关系。由于你的模型是一层一层打印的，打印的方向决定了模型表面的质量与强度。左图是两个形状一样但是打印方向不同的物体。水平打印的物体很明显的展示出了“台阶纹”，非常像一张地形图。但是如果模型是通过竖直方向打印的话，表面的质量就好很多了。所以，在打印之前仔细考虑一下什么方向打印的效果是最好的。
3、异向性
由于你的模型是一层一层打印上去的，根据打印方向的不同，不可避免的会出现一些“薄弱点”。这些薄弱点可能导致模型的薄外壁破损。因此，为了避免那些和底面或基座平行的构件出现这些问题，你需要在这些地方加上支撑。
4、尺寸的精确度
FDM是3D打印中精度较高的一种打印方式。但是尺寸的精确度不取决你的模型细节，还是你的最终模型偏离于设计模型的值。一般情况下，ABS或者PLA材料的精度在0,2mm左右。
5、支撑
FMD是在工作平台上进行打印的。由于模型是凭空制造出来的，所以他们必须依附于一些支撑构件以防倒塌。我们把这些构件称之为“支撑”。
在我们打印的所有模型中他们都是非常重要的。
在打印完成之后，支撑可以被手动剥离。
但是注意，剥离的之后的支撑可能会在模型表面留下可见的痕迹，因此在打印前需要了解哪里是你的外观面，哪里可以加支撑。
6、底座
为了打印你的部件，你必须在底部设置一个底座来支撑你的整个模型。
考虑到这一点，你的模型底面会比模型的其它面粗糙一些。
7、外支撑
为了防止你的模型在打印的时候倒塌，那些相接角度小于45度的地方都必须有支撑。这个45度角的规则在模型内部也同样适用。任何一个模型内部小于45度角的地方必须有支撑。
在图中的“自我支撑”或者是“安全”范围内不需要适用任何支撑。对大多数的模型来说，这个安全范围在45度-135度之间。因此，当你设计一个用ABS或者PLA材料打印的模型的时候，记住这个安全范围。否则，你需要给模型加上合适的支撑。
8、(活动)部件间合适的距离
当你在设计一条项链的时候，两个部件表面之间的距离是十分关键的。相邻表面之间的距离决定了模型的灵活性/可弯曲性。我们建议您在两个表面之间最小要保持0.4mm的距离。
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