支撑结构

支撑结构对于打印具有悬垂、桥接或复杂几何形状的模型至关重要。适当的配置在结构完整性、材料效率和后处理便利之间取得平衡。关键参数包括 悬垂角阈值, 支撑放置位置, 接触面密度，和 分离距离.

悬垂角与支撑触发条件

大多数切片软件如何解释悬垂角的照片

定义悬垂角

• 标准定义：表面与垂直轴之间的角度（0° = 垂直）。当该角度超过 最大悬垂角（MOA）.

• 切片器差异:

  • Bambu Studio/Orca 切片器：从打印板测量的角度（90° = 无需支撑）。

  • Cura/PrusaSlicer：从垂直方向测量的角度（45° = 默认阈值）。

材料相关指南

• PLA：在 55–60° 时通常会触发支撑，配合主动冷却可以实现更陡的悬垂。

• ABS/ASA：由于冷却减少和翘曲风险增加，阈值较低（40–45°）。

• 计算方法:

  α=arctan⁡(d⋅(1−f)h)α=arctan(hd⋅(1−f))

  其中 αα = MOA，dd = 挤出宽度，ff = 轮廓重叠（默认 33%），hh = 层高。

示例：对于 d=0.4mmd=0.4mm， h=0.2mmh=0.2mm， 和 f=0.33f=0.33：

α=arctan⁡(0.4⋅0.670.2)≈53°.α=arctan(0.20.4⋅0.67)≈53°。

支撑结构参数

放置与密度

• 全部位置：在所有悬垂下生成支撑（复杂模型的默认设置）。

• 仅接触打印板：将支撑限制在与打印板相连的区域，从而减少材料使用。

• 图案选择:

  • 之字形：在强度与材料效率之间取得平衡。

  • 网格：为重型悬垂提供更强的稳定性。

  • 直线：用于低应力区域的最小材料使用。

  • 树形： 生成类似树状的结构以减少材料用量。

支撑接触面

• 功能：在模型与支撑之间创建致密、平滑的层以便更易于移除。

• 设置:

  • 接触面密度：75–100% 以获得干净的表面。

  • 接触面层数：2–4 层以确保稳定接触。

• 材料注意事项:

  • 可溶材料（PVA，HIPS）：适用于复杂的支撑结构。

  • 标准耗材：使用较低的接触面密度（50–75%）以简化移除。

关键分离设置

Z 距离

• 定义：支撑与模型之间的垂直间隙，按层高的倍数设置。

  • 典型范围: 0.5–2× 层高 （例如，对于 0.2mm 层高，0.2mm 是一个很好的起点）。

  • 调整:

    • 过低：支撑会与模型熔合，增加移除难度。

    • 过高：下垂或表面质量差。

X/Y 距离

• 目的：水平间隙以防止喷嘴碰撞或使支撑过难移除。

• 建议: 0.8–1.2mm 适用于大多数材料；对于小特征可增加以避免不必要的支撑。

高级技术

有机/树形支撑

• 优点：对于有机形状可减少材料使用并更易移除。

• 优化:

  • Z 距离：0.5–2× 层高。通常约 0.2mm 是一个不错的起点。

  • 分支密度：对于柔性耗材（例如 TPU）应降低。

弧形悬垂与桥接

• 弧形悬垂：专用算法打印重叠弧线以消除内部几何的支撑需求。

• 桥接：修改几何形状以减少对支撑的依赖。

冷却与速度调整

• 主动冷却：对 PLA 悬垂最大化风扇转速；对 ABS 则最小化以防止翘曲。冷却总是有助于打印更陡的悬垂，但会降低大多数材料的层间粘结。

• 层时间：增加最小层时间（5–15 秒）以改善小特征的冷却。

常见问题排查

底面下垂或表面质量差

• 解决方案:

  • 增加 支撑接触面密度 （例如，80–100%）。

  • 降低 Z 距离 0.05–0.1mm。

  • 如果材料允许，增加冷却。

支撑难以移除

• 调整:

  • 增加 Z 距离 0.05–0.1mm。

  • 降低 接触面密度 或使用可溶材料。

支撑塌陷

• 预防:

  • 增加 支撑密度 到 15–20%。

  • 使用 网格 或 立方体 图案以提高稳定性。

  • 为支撑添加裙边。