余量该放多少:按工艺分别确定补偿量
打印件在尺寸上普遍小于名义值,补偿量没有通用值。材料、成型方式与摆放方向三者共同决定该留多少余量,靠经验猜一个数并不可靠。
图纸标注 30 mm,打印出来量到 29.6 mm,这类偏差在多数场合可以接受,但配合面、卡扣与嵌件孔位上的偏差会直接转化为装配问题。把余量提前放进模型,比打样后再改图更省事,前提是余量值取得准。
一、补偿量由哪三部分构成
打印件的尺寸偏差由三部分叠加:材料本身的收缩量、成形过程中的尺寸漂移,以及摆放方向带来的变形。前两项在同一批件里相对稳定,批次之间会有小幅波动;第三项与件型相关,同一件换一次摆放方向,变形量就可能不同。因此补偿量不能是一个笼统的百分比,而应按材料与工艺分别取值,并在配合类尺寸上单独考虑方向因素。
二、光敏树脂的收缩方向
光敏树脂在固化时收缩,收缩方向与件在托盘上的姿态有关:贴合托盘的面收缩受限,向上的方向收缩更明显,表现为件高方向偏小而托盘面方向相对稳定。薄壁件与大平面件的方向性差别更明显,因为壁厚方向的收缩路径短。补偿时宜按方向分别取值,不取平均值。树脂批次、固化时长与后处理条件都会影响收缩量,我方在排产时按材料批次留档,补货时沿用同一版本参数组合,避免批次差异叠加到尺寸上。
三、FDM 的收缩与翘曲
FDM 的尺寸偏差更多来自翘曲而非材料收缩。大平面件在打印过程中持续收缩,但热收缩被打印平台约束,形成平面内应力,表现为边翘中部凹。测量尺寸时若避开翘曲区,结果会偏大。因此 FDM 件的尺寸偏差与取样位置直接相关,测点应落在实际使用的配合面上,而不是取一个平均数。南京本地的小批量订单常在建模阶段就指定「哪个面要配合」,把余量加在哪个方向,这一做法比事后统一放宽公差更有效。
四、余量该加在哪个尺寸上
余量不应加在所有尺寸上。外形尺寸与装饰面通常不需要补偿,反而应当把公差留紧。真正需要补偿的是三类尺寸:配合孔与轴、卡扣的卡合面,以及嵌件孔位。这三处的偏差会直接转化为装配难度或连接强度问题。做法上,在建模阶段把这些尺寸单独标识,切片前确认补偿量已经写入,再由首件确认测量验证偏差方向是否与预期一致。
五、适用边界
补偿量在样件阶段只能作为方向性参考。材料批次、设备状态、环境湿度与摆放方向的组合都会改变实际偏差,同一批次内的件也未必完全一致。因此补偿量应在首件确认阶段用实测值校正,而不是在图纸阶段一次定死。若产品进入稳定批量阶段且公差要求收紧,补偿会逐步失去余地,此时应重新评估工艺路线,必要时转 CNC。我方工艺档案 100+,材料批次与参数组合按批次留存,补偿参数可随版本一起复用。