悬垂结构设计准则与细节规格要求
一、悬垂结构设计准则
为确保3D打印过程中结构的稳定性与完整性，悬垂设计需遵循以下准则：
1. 45度法则： 当悬垂结构与垂直方向的夹角超过45°时，为确保结构稳固，需增加支撑结构。这有助于避免在打印过程中因模型自重导致的坍塌。
2. 支撑优化策略： 设计时优先考虑自然支撑结构，如倒角或连结物，以减少对外部支撑的依赖。自支撑设计不仅简化了后续处理，还提高了模型的完整性。
二、模型细节规格要求
对于模型的细节规格，需满足以下要求：
1. 最小壁厚： 基础壁厚不得低于0.6mm，对于大型模型，其壁厚应至少达到3mm以确保打印的稳固性。独立圆柱体的直径至少应为1mm。
2. 凸凹特征： 无论是下凹的文字、线条还是凸起的特征，其宽度或高度至少应达到0.35mm，以确保打印的清晰度与细节。
3. 孔与缝隙： 为确保打印的精准度与成型质量，最小孔径应设定为1mm，结构缝隙至少应为0.4mm。
三、结构优化策略
为提高模型的打印质量与效率，建议采取以下结构优化策略：
1. 拓扑轻量化： 通过抽壳工艺减少材料使用，同时在大平面上添加加强筋，以防止变形。
2. 对称性设计： 通过设计模型的对称性来提升其重心稳定性，从而减少打印过程中的倾倒风险。
3. 分体式构造： 对于大型模型，采用模块化拆分设计，不仅便于打印后的组装，还能优化支撑结构的布局。
四、工艺适配性设计
根据所选的3D打印工艺，设计需做出相应的调整：
1. 支撑结构兼容性： 如采用FDM工艺，需密集支撑；若为SLA工艺，则可适当减少支撑密度。
2. 成型方向优化： 选择最佳的打印方向，以最小化支撑面积。例如，优先沿Z轴延伸复杂特征，减少水平面的支撑需求。
3. 材料收缩补偿： 在金属3D打印中，需预留收缩余量。关键尺寸公差应适当放大0.1-0.3mm，以补偿材料收缩带来的误差。
五、文件完整性规范
为确保打印的顺利进行，需遵循以下文件完整性规范：
1. 封闭实体验证： 确保上传的模型为完整实体，无破面，以避免切片软件识别错误。
2. 表面平滑处理： 对非功能性的棱角进行倒圆角处理，半径建议不小于0.5mm，以提升模型的整体美观与打印质量。
六、功能性平衡原则
在设计时，需平衡模型的功能性与其他方面：
1. 性能优先设计： 在某些情况下，为达到结构强度和可打印性的要求，可能需要牺牲部分美学要素，如锐角造型。
2. 装配间隙预留： 活动部件之间应预留至少0.4mm的间隙，以防止烧结后的粘连。不同工艺的特性需结合具体需求来调整这些设计参数。例如，SLA工艺应注重支撑残留痕迹的规避，而金属打印则须特别注意热应力分布的影响。
