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知识科普 | 3D打印不同工艺的公差

01

什么是 3D 打印公差?


在对零件进行 3D 建模时,需要事先了解影响 3D 打印件最终尺寸的因素。在这里,我们将介绍脑洞提供的3D打印工艺的具体公差表现,以确保3D打印的零件,能满足项目的精度和装配要求。

不同工艺、材料与打印机设备都会影响最终结果。脑洞3D打印总结了影响公差的主要因素如下 :



1

层厚度:以 µm(微米)为单位,是每层的厚度,作为参考:平均单根毛发厚度为 20-200 µm。。

2

壁厚:可稳定打印的最小厚度(mm)。

3

细节:可实现的最小凹凸或纹理深度(mm)。

4

间隙:两个独立部件之间的最小间距(mm)。

5

尺寸:受打印设备限制的最大打印范围(mm)。

6

收缩:因冷却或材料特性导致的体积收缩(%)。

7

准确性:模型与成品的误差比例(%)。


02

如何设计具有正确公差的3D打印模型?


在脑洞3D打印平台,我们提供多种成熟的打印工艺。不同工艺适用于不同的行业和精度要求。

以下是各工艺的介绍与公差参考:


选择性激光烧结(SLS)

SLS(选择性激光烧结) 是一种高分子塑料的 3D 打印成型工艺,它通过烧结聚合物粉末并将它们局部熔合在一起,逐层创建零件。常见的粉末材料包含:尼龙类、PP类、TPU类等。SLS 工艺无需额外的支撑结构,允许制造极其复杂的结构。

基于 SLS 工艺,平台已经上线多款材料,它们的最大尺寸和尺寸公差基本相同。例如,经济适用的尼龙 PA12;强度堪比铝合金的尼龙12+碳纤维;韧性出众的尼龙11等。

常见应用:无人机 / 机器人 / 特种机械 / 运动器材 / 医疗骨科 / 教育模型。

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多射流熔融工艺 (MJF)

多射流熔融工艺(MJF)是惠普 (HP) 公司发明的一种塑料3D打印工艺。它通过多射流喷射粘接的方式创建零件,在此过程中,将熔剂涂在 3D 设计形状的材料层上。然后使用加热喷头熔合并成型精细的细节和光滑的表面。Multi Jet Fusion 工艺是最快的塑料 3D 打印技术。

MJF工艺的主要优点是无需支撑材料和生产速度快。此外,另一个好处是MultiJet 材料是一种非常经济的选择。

常见应用:机械部件 / 外壳结构 / 工业零件原型

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选择性激光熔化 (SLM)

SLM(选择性激光熔化) 是一种专门为3D打印金属合金开发的增材制造工艺。它通过在完全熔化过程中将金属粉末颗粒融合在一起来创建3D零件。SLM使金属粉末充分熔化,因此需要达到更高的温度,同时也需要更长的冷却时间。

选择性激光熔化 (SLM) 将快速为您提供原型或功能部件,可以创建其他技术都无法实现的复杂而精细的设计

由于材料的 3D 打印公差控制的很好,SLM 技术非常适合机械部件。使用 SLM,最小壁厚仅为0.5 毫米,允许创建薄壁物体和复杂的几何形状,实现轻量化设计。

常见应用:航空航天/医疗行业/汽车与赛车领域/模具制造

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选择性激光融化(SLA

SLA(光固化工艺)是一种基于液态光敏树脂选择性固化的高精度3D打印技术。其工作原理是利用特定波长的紫外激光束,在控制系统的精确引导下,按照预设的二维截面路径,对液态树脂槽表面的树脂进行逐点扫描,使其瞬间发生光聚合反应而固化,从而形成零件的一个薄层。

由于激光束可以聚焦到极小的光斑,并且树脂在固化过程中几乎无收缩,SLA技术能够实现微米级的制造精度,这使得它特别擅长制作拥有光滑表面、复杂精细结构和微小特征的模型。

常见应用:外观原型 / 工业设计模型 / 医疗牙科模型 / 艺术工艺品

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熔融堆积工艺(FDM)

FDM 是最常见的塑料3D打印工艺。其核心原理是将成卷的热塑性线状材料(丝材)送入打印头,在喷头内被加热至熔融状态。然后,打印头会按照预设的计算机路径移动,将熔化的材料挤出并沉积在构建平台上

FDM技术的最大优势在于其成本效益高、操作相对简单且安全性好。它所使用的PLA、ABS、PETG、尼龙等材料种类丰富,价格亲民。虽然精度略低于SLA和SLS,但本较低、速度快、材料选择丰富

常见应用:教育模型 / 工装夹具 / 快速原型


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硅胶复膜工艺

硅胶复膜,常被称为真空注型或RTV(室温硫化)翻模,是一种基于3D打印原型快速制作小批量功能件的成熟工艺。该技术完美地结合了3D打印的快速原型能力与传统复模的批量生产优势。

通过3D打印母模 → 制作硅胶模具 → 真空注型成品,硅胶复膜的核心优势在于其高效率与低成本:它无需开发昂贵的钢制或铝制模具,极大地降低了小批量生产的门槛和周期。

常见应用:产品外壳 / 手板模型 / 功能测试件 / 工业零件


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03

总结


不同3D打印工艺的公差控制能力差异明显:

若追求精度与表面质量,推荐使用 SLA / SLM

若希望兼顾强度与性价比,可选择 SLS / MJF

若只需经济快速打样,则 FDM 更合适;

若需批量制造,则硅胶覆膜更适合。


04

增材制造行业盛会

中国3D打印行业在政策支持与技术创新的共同推动下,已进入快速发展阶段,未来,技术融合、绿色转型与生态竞争将成为影响行业格局的关键因素。在此背景下,2026上海国际增材制造应用技术展览会(AM CHINA)将于3月24-26日国家会展中心(上海)启幕,搭建产业协同发展桥梁。同期携手——第18届中国国际粉末冶金及硬质合金展览会(PM CHINA)、第18届中国国际先进陶瓷展览会(IACE CHINA)、2026上海国际磁性材料与应用产业链展览会(MMIC CHINA)、2026上海国际粉体加工与处理展览会(POWDEX CHINA),五展联动,展会规模空前宏大,展览面积55,000+㎡,中外展商多达1000余家,预计展会专业观众突破8000人次,将打开万亿级市场的战略窗口,打造新材料与先进制造领域资源整合平台,重构生产生态,精准触达全产业链资源。


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