如何制作防水3D打印件？2024-05-14
虽然3D打印部件有很多优点，但它们通常不防水。花点时间对部件进行防水处理，可以使它们的使用寿命更长，并防止它们受到水的损害。而且，这只需要几个简单的步骤。很多人对"防水"的含义有误解。基本上，防水和不透水是不同的。防水是指水不能渗入（和穿过）部件，而水密是指水既不能进入部件，也不能从部件中流出。在实践中，如果打印件会暴露在雨水或潮湿的气候中，您可能希望它是防水的。至于它是否能保持不漏水则无关紧要。 例如，如果您要3D打印一个汽车零件（如保险杠的一部分），就没有必要让它水密，但它应该是防水的，以确保在反复雨淋的情况下仍能保持完好。另一方面，如果您打印的是一个水瓶，它应该是水密的，以保持液体不流失。在本文中我们将向您展示一些不同的方法，包括材料选择、切片机设置、后期处理和测试。一、材质选择PLA、ABS、PP和PETG是防水印打印件的不错选择（来源：Markforged）有些材料比其他材料更容易发生化学反应和变形，从而导致部件不防水。如果一种材料对水有反应，那么用这种材料制作的3D打印件在与水接触或放置在潮湿环境中时很可能会变形。因此，选择材料应是您首先考虑的问题。不过，这并不是唯 一的步骤。虽然某些材料可能标有防水标签，但用其制作的部件可能并不防水。材料如果要进行FDM打印，您可能会考虑使用三种主要材料：PLA、ABS和PETG。聚丙烯（PP）虽然不太常见，但由于其防水性能，也是一种值得考虑的材料。让我们来详细了解一下它们。聚乳酸（PLA）：并不是众所周知的最防水的材料，但它确实能起到防水作用。只要与冷水而不是热水接触，它就能正常工作。ABS：是一种出色的防水打印材料。部件在低温下可能会开裂和变形，但据报道，它的防水性能在其他情况下可以持续很长时间。PETG：是PET的一种改性材料（用于水瓶），是制作防水打印件的材料。PETG通常被认为是防水的，而且具有出色的耐热性。这种材料可能是印制防水部件的最 佳选择，只要您同时采用其他防水技术。PP：是防水打印的最 佳选择之一。它本身具有疏水性，能很好地保持水分，并具有良好的耐化学性和抗冲击性。更多考虑因素在决定适合您的情况的材料时，必须牢记部件可能暴露的条件（以及暴露的频率）。食品安全如果您打算将3D打印部件用于任何与食物或饮料接触的物品，则应使用食品安全材料，如PP或PETG，而不是ABS或ASA。在打印之前，请确保特定长丝的制造商声明其符合食品安全标准。耐热性耐热性与部件的防水性没有任何关系，但根据预期的应用，它可能与防水性有关。例如，可在洗碗机中清洗的部件会受到极端温度和大量水的影响，因此材料的选择尤为重要。一定要选择耐热且防水的材料，例如ABS或PETG。抗紫外线长时间暴露在阳光下的部件会褪色和变脆。因此，如果您打算打印花园里的物品或自行车配件，值得将聚乳酸升级为ASA等抗紫外线能力更强的材料。二、切片设置调整层高可以使零件更加防水（来源：Jackson O'Connell via All3DP）3D打印最重要的因素之一是切片方式和设置。此外，设置决定了3D打印部件的紧密、饱满和保护程度，进而影响其防水性。需要注意的是，虽然切片的设置在3D打印的防水性方面起着重要作用，但有些模型比其他模型更难防水。具有大量细节的复杂模型更具挑战性，因此一定要确保模型尽可能简单。对模型进行相应调整后，就可以使用打印设置了。以下是需要考虑的最重要的设置。挤压有目的地过度挤出打印件可以使部件更加防水，因为这样可以减少打印件出现缝隙的几率。您可以通过提高切片机中的挤出倍率（有时也称为"流速"）来实现这一目的。您还希望打印的各层之间能更好地粘合，这可以通过提高温度来实现。提高温度也有助于解决过度挤压的问题。外壳和填充物您应该增加打印时使用的外壳数量。调整此设置可增加边界，将3D打印的填充部分包裹起来。三个外壳是一个很好的起点，但应根据打印所处的环境和使用的材料增加外壳数量。例如，如果部件漏水会对您的其他物品造成损害，那么增加外壳的数量也不失为一个好主意。如果您选择的是聚乳酸（PLA）等抗腐蚀性较弱的材料，那么增加外壳的数量就比聚丙烯（PP）等抗腐蚀性较强的材料更为重要。此外，还可以考虑使用更高的填充比例。这将增加打印的填充物，有助于保持结构的完整性。喷嘴尺寸虽然这本身不是切片机设置，但更宽的喷嘴有助于使部件更防水。更宽的喷嘴意味着更厚的挤出线，包括部件的外壳。无论有多少外壳，更厚的外壳意味着在打印过程中，外壳意外打印薄到足以形成孔洞或缝隙的可能性更小。当然，不管有没有更厚的喷嘴，更多的壳体只会有助于防水打印。层高使用较低的图层高度设置可以提高打印的防水性，因为这样可以创建更密集的图层，更有利于防水。较小的层高还能提高层的附着力，因此即使多花一点打印时间，最终得到的物体也不易开裂和渗漏。
