一、设计与功能核心

曲面优化

过渡平滑性：弯曲处需采用圆弧或样条曲线连接（建议半径≥2mm），避免应力集中导致的开裂风险。

壁厚控制：根据尺寸调整壁厚（通常2-5mm），过薄易变形，过厚则增加打印时间与材料浪费。

接口匹配：若需与其他部件配合（如管道），需预留±0.1-0.2mm公差，并考虑材料收缩补偿（尤其ABS/尼龙）。

支撑结构策略

悬空区域处理：大角度悬空（＞45°）需添加树状/线状支撑（角度45°-60°），防止塌陷；优先使用水溶性支撑（如PVA）简化后处理。

可剥离设计：支撑与模型接触面尽量小（点支撑），降低拆除难度。

功能性强化

导流需求：内壁需高光滑度，可通过SLA光固化打印（层厚≤0.05mm）或后期抛光实现。

密封设计：在接口处添加凸缘/凹槽，便于安装O型圈提升密封性。

二、材料适配性分析

PLA

特点：环保、易打印（热床60℃，喷头190-220℃）、成本低，但脆性较高。

适用场景：外观验证、非承重结构测试。

PETG

优势：韧性好、耐温80℃、低收缩率（≈0.2%），适合中等强度的功能测试。

注意：打印速度需稍慢以避免拉丝。

ABS/ASA

性能：高强度、耐高温（100℃）、耐腐蚀，但需封闭舱体打印机防翘边。

典型用途：工业级流体导流部件验证。

尼龙（PA）

特性：高韧性、耐磨，但吸湿性强（需干燥存储），收缩率高（≈0.5%）。

应用：高负载或动态环境下的结构测试。

光敏树脂（SLA）

亮点：高精度（细节0.1mm）、表面光滑，适合精密装配或展示件。

局限：耐候性一般，长期暴露易老化。

三、打印工艺关键参数

FDM（熔融沉积）

层厚：0.1-0.2mm（高精度）或0.2-0.3mm（效率优先）。

填充模式：蜂窝/网格填充（30%-50%密度），底部/顶部厚度≥2层防分层。

温度设置：PLA热床60℃，ABS需100℃；喷头温度随材料调整（如尼龙260-280℃）。

速度控制：外壁低速（30-50mm/s）减少振动，内壁/填充可提速至60-80mm/s。

SLA/DLP（光固化）

分辨率：层厚0.025-0.1mm，4K屏幕精度可达微米级。

曝光时间：标准树脂每层2-5秒，需根据机型校准。

SLS（激光烧结）

优势：无支撑打印（粉末自支撑），适合复杂曲面；强度高接近注塑件。

后处理：表面粗糙（Ra 10-20μm），需喷砂或化学抛光。

四、后处理流程

支撑拆除

FDM模型用钳子小心剪除支撑，光固化模型浸泡酒精后刮除残留。

表面精修

打磨：从80目→400目砂纸逐步细化，消除层纹或毛刺。

抛光：PLA可用乙酸乙酯蒸汽熏蒸；ABS/ASA用丙酮擦拭；光固化模型可涂覆UV树脂再固化。

拼接组装

分部件打印时，用AB胶粘接或设计定位销（直径3-5mm）增强对齐。

功能验证

装配套接部件，注入液体测试流量与密封性；施加0.1-0.5MPa压力验证结构强度。

五、典型应用场景

工业领域：家电/汽车流体部件（如空调排水管）原型验证。

医疗定制：手术漏斗（骨水泥填充）的人体适配性测试。

教育演示：流体力学原理教学模型或艺术装置曲面造型验证。

注意事项

收缩补偿：ABS/尼龙等材料需放大尺寸（如100mm→101mm）。

应力释放：打印后静置24小时再加工，避免内部应力导致开裂。

多工艺结合：复杂曲面可先CNC精加工接口，再用3D打印完成主体。