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光固化打印常见缺陷: 分层和气泡与翘边的终极解法

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光固化3D打印以细腻的细节和光滑的表面著称,但打印过程中总难免遇到各种问题:模型一层层裂开(分层)、表面布满小坑(气泡)、边缘向上卷翘(翘边)…… 这些缺陷不仅影响美观,还可能让几个小时的打印功亏一篑。其实,这些问题的根源大多集中在 “固化不牢”“材料处理不当”“设备参数不对” 三个方面。本文用通俗语言拆解每种缺陷的成因和解决办法,让你打印成功率从 50% 提升到 90% 以上。


一、分层:模型像 “千层饼” 一样裂开


分层是光固化打印最让人崩溃的问题 —— 打印到一半,上层突然和下层分离,甚至整层脱落,尤其是高模型(超过 10cm)更容易出现。


(一)分层的 3 个常见原因


1.层间固化不足:每层之间没有粘牢,就像用胶水粘纸,胶不够就容易散开。


◦典型表现:分层处能看到清晰的 “断层”,用手掰能轻松分开,断面光滑(没有拉丝或粘连痕迹)。


◦关键原因:曝光时间太短(如单层曝光<5 秒),或底层曝光不足(底层是模型的 “地基”,需要更强固化)。


1.离型膜太 “粘”:光固化打印时,每层固化后需要从离型膜上 “撕下来”,如果离型膜粘性太强(比如用了劣质膜),会把下层模型一起 “拽下来”。


◦直观判断:离型膜上有残留的树脂碎片,分层多发生在模型底部或中间层(离型膜拉扯力最大的位置)。


1.模型设计 “头重脚轻”:上层结构太大、下层支撑不足,就像高楼地基不稳会倒塌。


◦常见案例:打印一个 “大头娃娃” 模型,头部直径 10cm,脖子直径 2cm,打印到头部时脖子处容易分层断裂。


(二)分层的终极解决步骤


1.强化层间固化:


◦延长曝光时间:单层曝光从 5 秒增至 7 秒(根据树脂类型调整,光敏树脂通常需要 6-10 秒)。


◦增加底层曝光:底层(前 3-5 层)曝光时间设为单层的 3-5 倍(如单层 7 秒,底层 21 秒),让模型牢牢粘在平台上。


◦测试方法:打印一个 10cm 高的实心圆柱,若能完整打印且掰断时断面有 “拉丝”(说明层间粘牢),则参数合适。


1.换对离型膜:


◦选 “低离型力” 膜(离型力 5-10g/in,参数可问商家),太粘的膜(>15g/in)容易扯分层,太滑的(<3g/in)则模型粘不牢。


◦定期更换:离型膜用 50 次后会磨损变粘,及时更换(一张膜约 20 元,能打印 50-100 个模型)。


1.优化模型结构:


◦增加支撑:“头重脚轻” 的模型,在薄弱处加 “柱状支撑”(直径≥3mm),支撑密度设为 20%(避免太稀疏)。


◦分层打印:超过 15cm 的高模型,可分成 2-3 段打印,后期用树脂粘合(比一次打印更稳定)。


二、气泡:表面布满 “麻子脸”


气泡是光固化打印的 “颜值杀手”—— 模型表面或内部有密密麻麻的小坑(直径 0.1-0.5mm),像长了麻子,透明树脂尤其明显(坑会变成白点)。


(一)气泡的 2 大来源


1.树脂里的气泡没排干净:倒树脂时太急、搅拌太用力,或树脂本身含有气泡(低温时容易产生)。


◦典型表现:气泡多分布在模型顶部或凸起处(气泡密度比树脂小,会向上浮),大小不一,表面坑洼。


1.固化时 “裹进” 空气:打印速度太快,树脂来不及填满模型细节(如细小凹槽、孔洞),空气被 “裹” 在里面固化成气泡。


◦常见位置:模型的凹陷处、网格结构内部,或 0.5mm 以下的细小通道(树脂流动不畅的地方)。


(二)气泡的彻底解决方法


1.给树脂 “脱泡”:


◦倒树脂时 “慢一点”:沿着料槽壁缓慢倒入(高度不超过 5cm),避免冲击产生气泡。


◦静置脱泡:倒完树脂后,让打印机静置 5-10 分钟(不打印),小气泡会自己浮到表面破裂。


◦进阶技巧:用注射器抽取树脂时,推注速度放慢,避免 “吸进” 空气;低温环境(<20℃)打印前,把树脂放在 30℃温水里泡 10 分钟(降低粘度,气泡更易排出)。


1.优化打印参数:


◦降低打印速度:从 50mm/h 降至 30mm/h(光固化的 “速度” 指平台上升速度),给树脂足够时间填充细节。


◦细化分层:分层厚度从 0.1mm 减至 0.05mm(尤其细小结构),每层树脂量少,不易裹进空气。


◦案例:打印带细小网格的模型,0.05mm 分层 + 30mm/h 速度,气泡数量比 0.1mm 分层 + 50mm/h 减少 80%。


1.后处理补救:


◦小气泡(<0.2mm):用细砂纸(1000 目)打磨后,涂一层光油(模型专用),晾干后气泡几乎看不见。


◦大气泡(>0.3mm):用牙签挑出气泡里的残留树脂,滴入少量未固化树脂,用紫外线灯照射 30 秒固化,再打磨平整。


三、翘边:模型边缘像 “碗一样卷起来”


翘边是指模型底部边缘向上卷曲(严重时会脱离平台),尤其在打印大平面模型(如手机壳、底座)时最常见,不仅影响尺寸精度,还可能刮擦料槽导致离型膜损坏。


(一)翘边的根本原因


光固化树脂固化时会 “收缩”(就像面团发酵后烤会变小),如果底部固化不牢,收缩力会把边缘 “拉起来”。具体诱因包括:


1.平台不水平:平台某一角高、某一角低,导致模型各边固化厚度不均,收缩力不一样,容易翘边。


2.环境温度太低:室温<20℃时,树脂固化速度变慢,收缩不均匀(边缘比中间收缩快)。


3.模型边缘离型膜附着力不足:大平面模型的边缘与离型膜接触面积小,收缩时容易 “挣脱”。


(二)翘边的预防与解决


1.调平平台(最关键):


◦手动调平:用 A4 纸放在平台和料槽之间,移动平台,确保四边拉动纸张的阻力一致(轻微卡顿感)。


◦自动调平:有 “自动调平” 功能的打印机,打印前一定要执行(每次打印前都要做,平台可能会轻微移位)。


◦效果:调平后,大平面模型的翘边概率从 60% 降至 10% 以下。


1.控制环境温度:


◦室温保持 25-30℃:太冷时开空调或加热垫(别直接加热料槽,会让树脂变质),温度稳定能减少收缩不均。


◦避免风吹:风扇直吹料槽会导致局部降温,边缘先固化收缩,必然翘边(打印时远离风口)。


1.增强边缘附着力:


◦加 “裙边”:在模型底部外围加一圈 10mm 宽的 “裙边”(类似衣服下摆),增加与平台的接触面积,分散收缩力(切片软件中 “裙边” 选项设为 3 圈)。


◦平台涂脱模剂:薄薄涂一层专用脱模剂(或稀释的洗洁精),不是为了脱模,而是让树脂更均匀地铺在平台上,边缘不易翘起。


◦案例:打印 10cm×10cm 的平板,加裙边后翘边高度从 3mm 降至 0.5mm(几乎不影响使用)。



四、缺陷诊断速查表:30 秒找到解决方案

 

缺陷类型

典型表现

第一步检查

核心解决办法

分层

层间分离,断面光滑

曝光时间是否太短

延长单层曝光 30%,底层曝光设为 5 倍单层时间

气泡

表面小坑,凹陷处密集

树脂是否脱泡

倒树脂后静置 10 分钟,降低打印速度至 30mm/h

翘边

边缘上卷,甚至脱离平台

平台是否水平

重新调平平台,加 3 圈裙边,室温保持 25℃以上


光固化打印的缺陷看似复杂,实则有规律可循:分层多因 “粘不牢”(强化固化),气泡多因 “有空气”(脱泡 + 慢打),翘边多因 “收不住”(调平 + 控温)。新手不用追求一次完美,按本文方法逐一排查,3-5 次尝试后就能掌握规律。记住:光固化打印的精髓是 “慢工出细活”,稍微调整参数、多一点耐心,就能告别缺陷,打印出媲美工业级的精致模型。


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