为什么光固化打印要做中空(Hollow)?
光固化3D打印按体积消耗树脂,一个10cm见方的实心立方体需要约700~900ml树脂,成本可能超过200元。将此模型做成中空(壁厚2~3mm),树脂消耗降至约150~200ml,成本降至50元以下。此外,实心模型在UV固化时内部未固化的树脂会膨胀,中空设计是避免这一问题的关键。
一、什么情况下必须做中空?
| 模型类型 | 建议 | 原因 |
|---|---|---|
| 小于6cm的摆件 | 可实心 | 树脂消耗少 |
| 6~12cm的功能件 | 建议中空 | 节省树脂 |
| 大于12cm的大型模型 | 必须中空 | 防止内部膨胀炸裂 |
二、用 Blender 制作中空模型
2.1 方法一:Solidify修改器(最常用)
- 导入或创建3D模型(确保模型是水密的)
- 选中模型,添加Solidify修改器
- 设置Thickness=2mm~3mm
- 确保Offset设为-1.0(向内偏移)
- 勾选Fill Rim(封边)
- 重要:需要手动开一个排液孔(直径≥5mm)
2.2 方法二:CHITUBOX直接做中空(最简单)
- 将STL导入CHITUBOX
- 点击右侧工具栏的"中空"(Hollow)按钮
- 设置壁厚=2.0mm,排液孔直径=5mm
- 在模型上点击需要开孔的位置
- 点击"应用"
优点:CHITUBOX的Hollow功能会自动在合适的位置开孔,并计算壁厚均匀性。
三、开排液孔的正确方法
- 位置选择:选在模型底部或不显眼的背面
- 尺寸要求:孔径至少5mm
- 操作方法(Blender):创建一个圆柱体(半径2.5mm),用Boolean修改器的Difference从模型内部"打穿"
- 数量:中小型模型开1个孔;大型模型(>15cm)建议开2~3个孔
四、中空模型的打印注意事项
4.1 树脂排不干净的问题
如果排液孔位置不当,打印完成后内部残留树脂无法完全排出:
- 二次固化时内部树脂继续固化膨胀,导致模型开裂
- 解决方案:排液孔尽量开在最低点;用去离子水冲洗内部;将模型放在通风处倒置24小时
4.2 中空模型的支撑特殊要求
中空模型的内表面也需要支撑!
- 在CHITUBOX中,勾选"内部支撑"(Internal Supports)
- 支撑密度设为中低级
- 排液孔位置不要放置支撑
五、不同树脂的中空策略
| 树脂类型 | 推荐壁厚 |
|---|---|
| 标准光敏树脂 | 2.0mm |
| ABS -Like树脂 | 1.5mm |
| 柔性树脂 | 3.0mm |
六、常见问题与解决方案
- 模型固化后开裂:内部残留未固化树脂膨胀。延长排液时间,用去离子水冲洗内部
- 中空后模型表面有"凹陷":壁厚不均匀。用Meshmixer的Analysis→Thickness查看并修复过薄区域
- 排液孔影响美观:将孔开在底部,用同色树脂+UV灯修补孔洞
总结
中空(Hollow)设计是光固化3D打印的必备技能。核心原则:壁厚均匀(2mm最佳)、排液孔位置合理(最低点)、内部支撑不可少。掌握这套技术,你的光固化打印成本将降低60%以上。
来源:综合光固化3D打印社区最佳实践及树脂材料技术手册整理
