支撑结构

支撑结构对于打印带有悬垂、桥梁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, 界面密度，和 分离距离.

悬垂角和支撑触发条件

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：从打印平台测量的角度（90° = 无需支撑）。

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

材料特定指南

• PLA：支撑通常在 55–60° 与主动冷却配合，可实现更陡的悬垂。

• ABS/ASA：由于冷却较弱且翘曲风险较高，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

放置和密度

• 全部位置：在所有悬垂下生成支撑（复杂模型的默认设置）。

• 接触打印平台：将支撑限制为与打印平台相连的区域，从而减少材料使用。

• 图案选择:

  • 之字形：在强度和材料效率之间取得平衡。

  • 网格：为大面积悬垂提供更强的稳定性。

  • 线状：在低应力区域使用最少的材料。

  • 树状： 生成类似树的结构以减少使用的材料量。

支撑界面

• 功能：在模型与支撑之间创建致密、平滑的层，便于移除。

• 设置:

  • 界面密度：75–100% 以获得干净的表面。

  • 界面层数：2–4 层以确保一致接触。

• 材料注意事项:

  • 可溶材料（PVA、HIPS）：适合复杂的支撑结构。

  • 标准耗材：使用较低的界面密度（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。

• 推荐值: 0.8–1.2mm 对于大多数材料；对于小特征应增加以避免不必要的支撑。

高级技巧

有机/树状支撑

• 优点：对于有机形状，减少材料使用且更易移除。

• 优化:

  • Z 距离：0.5–2× 层高。通常约 0.2mm 是一个良好的起点。

  • 分支密度：对于柔性耗材（例如 TPU）应降低。

圆弧悬垂和桥接

• 圆弧悬垂：专门的算法打印重叠弧线以在内部几何体中消除支撑。

• 桥接：修改几何以减少对支撑的依赖。

冷却和速度调整

• 主动冷却：针对 PLA 悬垂最大化风扇速度；针对 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

下表面下垂或表面质量差

• 解决方案:

  • 增加 支撑界面密度 （例如 80–100%）。

  • 减少 Z 距离 0.05–0.1mm。

  • 在可能的情况下根据所用材料增加冷却。

支撑难以移除

• 调整:

  • 增加 Z 距离 0.05–0.1mm。

  • 降低 界面密度 或使用可溶材料。

支撑倒塌

• 预防措施:

  • 增加 支撑密度 至 15–20%。

  • 使用 网格 或 立方体 图案以增加稳定性。

  • 为支撑添加裙边。