介紹

對增材制造最常見的批評之一是其與減材制造（傳統(tǒng)CNC快速加工）相比加工時間較長。從長遠的角度來看，在需要專門的原型制造或耗費大量加工時間的情況下，使用增材制造通常可以節(jié)省時間。在另一些情況下，比如在使用適當資源時，減材制造客觀上會更快些。雖然這個問題更能代表增材制造的本質(zhì)，但用戶可以采用幾種策略來縮短塑料部件的打印時間。 在這篇文章中，我們將討論3D打印的原型設計策略以節(jié)省時間，以及如何通過Eiger軟件和3D打印機設備上操作并最終實現(xiàn)零部件的生產(chǎn)。

什么增加了打印時間（以及如何避免它）

為了設計能夠節(jié)省時間的零件，我們需要列舉實際增加3D打印時間的影響因素。下面，我們將介紹每個關鍵時間浪費因素以及他們?yōu)楹螘馁M打印時間。

大尺寸打印

這是增加打印時間的典型貢獻者。大尺寸意味著更多的材料消耗和打印時間。由于打印頭在逐層打印的零件上的移動速度明顯慢于填充，因此增加更多表面積（從而延長打印路徑）會顯著增加打印時間。 這意味著具有更復雜表面細節(jié)的較小零件可能需要較長的時間來打印，而不是較大的簡單零件。以齒輪和圓柱體為例，如下圖。每個部件的外徑是完全相同的，這意味著圓柱體實際上需要耗費更多的材料。但是，由于表面積增大，齒輪相比較于圓柱體增加了近30％的打印時間。 有時候，具備高級特性是成功零件所必需的特征;然而，在其他場合下，簡單的零件總是能花費更少的時間。

（盡管圓柱體包含的材料比齒輪更多，但打印時間減少了27％）

布局支撐材料

為您的零件添加支撐材料比其他任何因素更能影響其打印時間。由于我們的支撐材料由長而緩慢的打印線條軌跡組成，因此添加支撐材料無異于添加大量的打印面積。盡管支撐材料是必不可少的要素，但您也可以采取一些方式來減少由此導致的時間成本。

1. 嘗試調(diào)整零件方向：通常情況下，改變零件的方向可以徹底改變整個打印時間。一個很好的例子就是幾周前我們團隊的一名成員打印的一個滑雪護膝器具。在一個方向上，殼體的巨大體積需要大量的支撐結構，這將花費13天的時間來打印。通過將零件反轉打印，這將使打印時間縮短11天。

（通過重新調(diào)整零件的擺放方向，我們能夠減少11天和近500立方厘米的材料）

2. 限制懸臂結構：如果零件結構允許，則可以不添加支撐材料直接更快捷的打印。打開時，我們的算法支持Onyx材料垂直45度以上（尼龍材料30度）懸垂打印。 如果您有更多的懸垂區(qū)域無法更改（需要支撐材料），請確保您的非關鍵懸臂不超過這些值。這將有效減少支撐材料的用量，同時節(jié)省您在其他懸臂結構上的打印時間。如果您沒有需要支撐材料的懸垂部分，請關閉支撐，并將Onyx的角度限制為55度（尼龍45度）。該零件將打印得很好，并為您節(jié)省大量時間。

3. 考慮打印面的設計：為了管理哪些懸臂結構需要支撐（哪些不需要支撐），請在設計零件之前弄清楚該零件應該打印的方向。這將使您設計的零件更好的通過3D打印技術最終成型,而不是更改零件樣式以適應打印機。雖然它可能不會節(jié)省打印時間，但會節(jié)省零件的設計時間。

4. 拆分零件：有時候，零件對于消除支撐結構改動太復雜了。在這種情況下，仍然有一個選擇。通過將零件拆分成兩個或更多個零件，您可以更容易地減少支撐結構。零件打印完成后，可以使用樂泰401粘合劑再將它們粘在一起已獲得最終完整的零部件。

層厚

這是FFF技術打印的一個經(jīng)典分析點：層分辨率與打印時間。 我們默認的100微米層分辨率可以產(chǎn)生高質(zhì)量的表面光潔度。將層高增加到200微米會犧牲一點表面質(zhì)量，但同時可以減少一半的打印時間。這對于臨時應急且僅用于塑料的3D打印項目（使用光纖進行打印需要100或125微米的固定層高）非常有用，因為您的零件可以在原有的時間內(nèi)打印出兩個零件。請參閱下表，了解先前分析的齒輪在不同層高設定下的時間估算。

（時間和層高的反比關系）

3D打印設計

增材制造業(yè)存在一個不健康的趨勢：過度使用3D打印機去打印不必要的零件。將傳統(tǒng)加工和3D打印的零件合并成一個整體零件很容易，但它會增加打印時間。從節(jié)省時間的角度來看，解決方案非常簡單：只有打印幾何體才能從3D打印技術中受益。3D打印設計：不要打印軸或其他對于機器來說微不足道的零件，因為它只會增加無謂的工作流程。

打印失敗

這是增加打印時間的間接原因; 然而，這同樣重要。確保您的打印板每次打印前校準調(diào)零，并且您有足夠的材料進行打印，這可以大幅縮短打印時間。失敗的打印浪費打印時間以及材料，縮短打印時間將大大提高打印效率。以下是一些可以減少失敗打印的方法：

曲解

單元測試

什么沒有幫助：增加速度孔

為打印添加孔洞可能會節(jié)省材料，但很有可能他們并不會節(jié)省時間?？祝ㄍǔＮ覀円呀?jīng)提到過）會增加零件表面積，增加打印時間?？纯聪旅娴谋容^。由于是大洞，空心圓柱的用料較少，但打印時間延長了10％。

（通過從零件的中心部分去除材料，我們實際上在打印時間上增加了10分鐘）

結論

在打印零件上節(jié)省時間是一個變幻莫測的藝術：它在零件基礎上變化很大，并不總是像您期望的那樣工作。但是，如果遵循以上策略，您可以在大多數(shù)情況下縮短打印時間。