3D打印机应该如何做3D打印设计

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。绝大多数的场景和物体仅仅包含了可见的网格，物体由片和线构成，不需要是相互连接着的。但如果你希望设计出来的3D模型可以用于3D打印机上并完美的按预期打印出来，那么你需要明白以下几点：

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。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。

3D模型必须为流形(manifold)

流形(manifold)是数学里的一个概念，您可以想象一个流水的曲面的，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)。

两个立方体公用一条边，换言之，此边为四个面共享。免费软件Blender有一个功能用来判断3D模型是否有非流形(non-manifold)区域-我们可以在Blender展示下，如图所示：

显示：

其他的一些3D软件应该也有类似的功能。

1. 3D模型的最大尺寸和最小壁厚尺寸，就算最好的3d打印机，也不能打印无限大的物品，对于很多设计师，特别是艺术类的，有时候在最开始并没有考虑打印尺寸。对于尺寸的确认，需要越早越好，太大可能涉及到拆件，太小有可能会丢失打印细节；

壁厚，这应该是3D打印最常见的一个错误了。3D打印是靠层层叠加来制作物品；如果一个3D文件没有壁厚，都是片、线，3D打印机无法知道层厚是多少，也就没法打印了。对于我们来说，一般也会对壁厚有要求，这个要求可能会比打印的工艺极限稍微保守一点，以降低物品在运输和清理过程中别损坏的几率；

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。

2. 法向一致

法线是用来区分内外平面，这对打印机很重要，否则3D打印机无法识别模型的边界。3d模型中所有的面上的法向需要指向一个正确的方向。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。

3.合并重复交叉的部分

交叉面会造成重合的体积，这个首先会造成体积计算的不准确，多算体积，另外也会让定位面的朝向出问题。因此交叉重合面必须得进行合并；

4.最小间隙最小间隙是指两个壁厚间的最小距离，这还是跟3D打印机的物理极限有关系，如果最小间隙小于3D打印的打印极限，两个壁会合成一个导致区分不出来或者会有支撑或者残留物去不出来。如果想一次性打印成功能活动的物品或者关节物品，关节处或连接处需要有0.6mm的缝隙来预留间隙。7.其他

可打印的3D文件还应遵守以下这些规则或建议：

1、如果只需要看外观，则能做空心的尽量做空心的，能有些节省费用；

2、要注意一次成型尺寸,如果模型大于3D打印设备最大成型尺寸，有时需要进行拆分打印。

3、价格和尺寸的关系近乎于3次方关系，所以尺寸越大，价格越高，而且增长速度非常快！

4、悬臂结构的，应该让悬臂结构粗些，防止打印过程中变形。

5、弧度较大的物件，例如圆柱体，如果使用透明材料打印，透彻程度会不如平面物体。

6、表面最小细节不要小于0.2mm

7、不要有小于1.2mm的细线

8、打印物品要摆放整齐

总结

为3D打印设计模型与“传统的”3D设计有一些的不同，但并不是说3D设计师需要重新学习，主要还是要了解一些新的概念，如果你在设计的时候记住这些概念和限制约束，其实3D打印设计做起来并不难。创想三维希望此使用指导为你提供一个好的开端！

审核编辑 黄昊宇