四种机加工场景的测试方案
3D打印件完成后的机加工需求非常普遍：安装螺丝要钻孔攻丝、配合面要打磨、多部件需要粘接。不同打印技术在机加工性能上的差异，在很多应用场景甚至比打印质量本身更重要。
本次测试选取三种典型材料：FDM打印的 PLA 、FDM打印的 PETG 、光固化标准树脂。测试件统一为50mm×50mm×10mm的方块，分别在三个批次中打印。机加工测试使用台钻（钻孔）、手动丝锥（攻丝）、砂纸机（打磨）和氰基丙烯酸酯胶（粘接），记录每个操作的时间、成功率和加工质量。
| 机加工类型 | PLA（FDM） | PETG（FDM） | 标准树脂（光固化） |
|---|---|---|---|
| 钻孔（Φ4mm） | 容易分层，需低速 | 良好，切屑连续 | 优秀，切屑粉末状 |
| 攻丝（M3） | 易滑丝，需先软化 | 良好，螺纹清晰 | 良好，但脆性大 |
| 打磨（240目） | 容易但发热 | 容易产生毛刺 | 粉尘多 |
| 粘接 | 结合力弱 | 良好 | 优秀 |
钻孔性能深度对比
PLA钻孔的关键控制点
PLA在钻孔时最大的问题是层间剥离。由于PLA层间结合力相对较弱，钻头推出时容易沿着层线方向将顶层掀开。测试数据显示，使用标准麻花钻在1000rpm转速下钻孔，PLA样件的层间剥离率达到40%。
解决方法有两个：一是降低转速到500rpm以下并使用切削液（水即可），这样可以减少热量积累和摩擦；二是在钻孔部位点一滴氰基丙烯酸酯胶预先渗透，等胶水固化后再钻孔，可以有效防止分层。改进后的PLA钻孔成功率可以提升到90%以上。
PETG的钻孔优势
PETG的钻孔表现明显优于PLA。由于PETG具有更好的韧性和层间结合力，钻孔时切屑呈连续丝状而非粉末状，钻头退出时很少出现分层。在1000-2000rpm的正常转速下，PETG的钻孔成功率可达95%以上。
需要注意的是PETG在钻孔时容易产生毛边，建议使用倒角钻头或者在钻完后用美工刀修边。如果钻孔深度超过10mm，建议分段钻入并退刀排屑，防止切屑堵塞。
光固化树脂 钻孔的特殊性
光固化标准树脂在钻孔时表现出独特的性质：切屑为粉末状而非丝状。这是因为树脂材料在固化后呈交联网络结构，不具备热塑性材料延展性。钻孔表面光滑度很高，但要注意控制进给速度，防止钻头冲击力导致材料开裂。建议使用锋利的新钻头，树脂的硬度比PLA高，钝钻头会产生热量积累。
攻丝与打磨对比
三种材料的攻丝表现
M3丝锥攻丝测试使用手动丝锥和丝锥扳手。PLA攻丝后螺纹清晰度一般，当扭矩达到0.3N·m时螺纹就开始变形滑丝。建议的方法是在PLA中先钻Φ2.5mm底孔，然后用M3自攻螺丝直接拧入，比使用丝锥攻丝效果更好。对于需要反复拆装的螺纹孔，建议嵌入黄铜热熔螺母。
PETG的攻丝表现最好。M3螺纹在PETG中攻丝后能承受0.8N·m的扭矩而不滑丝，是PLA的2.6倍。螺纹表面精细度也优于PLA，适合需要紧固连接的应用。
光固化树脂攻丝后螺纹精度很高，但脆性大，在扭矩超过0.5N·m时有开裂风险。建议在树脂螺纹孔中涂少量润滑脂后再拧入螺丝。
打磨效率与效果
使用240目砂纸机进行平面打磨测试。PLA在打磨时遇到的问题是摩擦生热导致表面熔化变软，特别是打磨速度超过10000rpm时容易出现糊面。建议采用低转速+喷水冷却的方式进行PLA的机械打磨。
PETG打磨时切屑呈橡胶状毛边，容易粘附在砂纸上，需要经常更换砂纸或使用磨削力更强的刚玉砂纸。树脂打磨产生的粉尘多，但打磨效率高，使用800目以上砂纸可以快速获得光滑表面。
常见问题
问：FDM打印件钻孔前需要进行预处理吗？
PLA建议预处理：在钻孔位置涂一层薄薄的氰基丙烯酸酯胶并让其固化，可以有效防止分层。PETG一般不需要预处理，但确保钻孔部位冷却充分。光固化树脂打印时可以预先在模型中设计导引孔（直径比最终孔径小1mm），能大幅提高钻孔精度。
问：哪种材料最适合频繁拆装的螺纹连接？
PETG是三种材料中最适合做螺纹连接的。使用热熔螺母嵌入后，可以承受数百次拆装而不滑丝。PLA建议用于临时固定或一次性安装。光固化树脂一般不适合做需要反复拆装的螺纹连接。
问：3D打印件的机加工对层方向有要求吗？
有。钻孔方向垂直于层线（即穿过层线方向钻孔）比平行于层线方向更不容易分层。建议在设计模型时就规划好钻孔方向和层线方向的关系。对于需要受力的螺纹孔，层线方向最好垂直于螺纹受力方向。
问：有没有不需要后处理机加工的替代方案？
如果只是做螺纹连接，可以使用热熔螺母或自攻螺丝，大幅减少攻丝的需要。对于光固化打印，在设计阶段就规划好卡扣连接或过盈配合，也可以减少对攻丝的需求。