有很多人都在3D打印齿轮，但决定使用哪种丝线可能是一个问题。 本文将指导你了解什么是最好的齿轮丝线，以及如何3D打印它们。

如果这是你正在寻找的，那么继续阅读下去，了解一些关于3D打印齿轮的有用信息。

3D打印的齿轮足够坚固吗？

是的，3D打印的齿轮对于许多常见的机制和各种用途来说是足够强大的。 像尼龙或聚碳酸酯这样的材料更适合打印齿轮，因为它们更强大、更耐用。3D打印的齿轮由于重量较轻，可以比金属齿轮更受欢迎，用于机器人项目或替换。

此外，设计和打印你自己的零件可以为你节省很多时间，因为订购一些机制的替换件可能需要一段时间。

另一方面，3D打印的齿轮很可能对于重型机械来说太弱了，不管你使用的是哪种丝线，除非你是在一个使用非常坚固的材料的专业中心打印的。

下面是一个用户成功地用3D打印的尼龙长丝替换了无线电遥控汽车的损坏的塑料齿轮的例子视频。

根据你打算使用齿轮的目的，不同的材料会产生更好的效果，我将在以下章节中介绍3D打印齿轮的合适材料。

PLA能否用于制造齿轮？

是的，PLA可以用来制作齿轮，它已经为许多3D打印的用户成功地工作了。 一个用PLA成功制作的3D打印齿轮的例子是来自一个 齿轮心 包含移动齿轮的3D打印。 它有300多个Makes，其中许多是由PLA制成的。 对于简单的齿轮模型，PLA效果很好。

在这种情况下，用户用CC3D Silk PLA、GST3D PLA或Overture PLA等丝线制作齿轮，这些丝线可以在亚马逊上找到。 有些PLA类型、颜色或复合材料的性能比其他的更好，我将在下一节再来讨论这些。

当涉及到耐用性和扭矩（旋转力）时，PLA并不是最强或最有弹性的材料，而且它在超过45-500C的温度下会变形，但就其可承受的价格而言，它确实表现得令人惊讶，而且它是一种非常容易获得的材料。

请看这个视频，它测试了润滑的PLA齿轮的强度和耐久性。

用于3D打印齿轮的最佳灯丝

聚碳酸酯和尼龙由于其耐用性和强度，似乎是家中3D打印齿轮的最佳灯丝。 聚碳酸酯具有优越的机械性能。 然而，尼龙更容易获得和通用，这就是为什么它通常被视为最佳灯丝，因为更多的人使用它。

下面是对这些灯丝以及非常受欢迎的PLA的更详细描述。

1.聚碳酸酯

聚碳酸酯不是一种常见的灯丝，主要是因为它有点贵，而且你需要一台喷嘴温度可以达到300℃的打印机。不过，它仍然可以归类为标准灯丝，因为许多人在家里的项目中使用它。

Polymaker PolyMax PC是一个高质量的品牌灯丝，你可以从亚马逊获得。 根据许多评论家的意见，它比其他很多聚碳酸酯灯丝更容易打印。

一个用户形容它很容易操作，甚至在Ender 3上也是如此。 它是一种复合PC，所以你确实放弃了一些强度和耐热性，以获得更好的打印能力。 Polymaker在这方面的平衡做得非常好，你甚至不需要一个特殊的床或外壳就能获得很好的打印效果。

聚碳酸酯灯丝的类型很多，根据制造商的不同而不同，每种灯丝的性能略有不同，要求也不同。

这种灯丝非常坚固，可以承受高达150℃的温度而不变形。 如果你需要打印一个你知道在机构中会变热的齿轮，那么这可能是你最好的材料选择。

另一方面，它更难打印，而且需要从喷嘴和床身获得高热量。

2.尼龙

尼龙也许是家用3D打印齿轮最受欢迎的选择，它是市场上主流的、价格合理的丝材中的最佳选择之一。

这种材料坚固而灵活，具有很高的耐热性，这意味着它可以在高达120℃的温度下不变形。

它也很耐用，一位用户提到，用尼龙3D打印的替代齿轮持续了2年多。 然而，它比PLA更贵，而且打印起来更困难，但网上有许多教程和说明，可以帮助你打印耐用的齿轮。

尼龙长丝的一个子类别是碳纤维增强尼龙，据称它比普通尼龙长丝更强、更硬，但用户对此的意见不一。

我建议使用像亚马逊的SainSmart碳纤维填充尼龙丝这样的产品。 许多用户喜欢它的强度和耐久性。

一些提供尼龙和碳纤维尼龙丝的流行品牌是MatterHackers、ColorFabb和Ultimaker。

另一种用于3D打印手机壳的优秀尼龙丝是亚马逊的Polymaker尼龙丝。 它因其韧性、易于打印和美观而被用户称赞。

尼龙的一个缺点是它有很高的吸湿性，所以你必须确保你适当地储存它，并尽可能地保持干燥。

有些人建议直接从湿度控制的储存箱中打印，如亚马逊的SUNLU灯丝烘干机。

3.PLA

PLA可以说是一般情况下最受欢迎的3D打印长丝，这使得它在价格和表面处理的多样性方面都可以广泛使用。

在齿轮方面，它的表现很好，尽管它不像尼龙那样坚固或耐受。 当暴露在高于45-50℃的温度下时，它就会变软，这并不理想，但它还是相当耐用的。

如前所述，你可以选择一些优秀的PLA长丝，如：：

• CC3D Silk PLA
• GST3D PLA
• 序曲PLA

与尼龙长丝类似，聚乳酸有不同的变体和复合材料，有些比其他的更强。 下面的视频看了不同的材料和复合材料，以及它们对扭矩（或旋转力）的反应，它比较了它们的强度，从不同类型的聚乳酸开始。

下面的视频考察了PLA在日常使用2年后的耐久性（以这个Fusion 360文件为例）。

许多人将PLA用于不太复杂的项目（如上面提到的Geared Heart），对于这类项目，这种灯丝是一个不错的选择。

有时，人们会用PLA为更复杂的机器打印临时替代齿轮，并取得了成功。

4.PEEK

PEEK是一种非常高级的长丝，可用于3D打印齿轮，但它确实需要一台专业的3D打印机和更专业的设置。

PEEK的主要特性之一就是它的强度，目前是市场上最强的长丝，你可以买来在家里进行3D打印，不过要达到正确的打印条件是很困难的。

由于PEEK被用于航空航天、医疗和汽车行业，用这种材料3D打印齿轮会给你带来非凡的效果。 然而，这种材料非常昂贵，500克的价格约为350美元。 它也很难在家里打印，这就是为什么它可能不是一个理想的选择。

请看这个介绍PEEK的视频。

你可以在Vision Miner查看类似的销售情况。

如何使3D打印的齿轮更坚固？

为了使你的3D打印齿轮更坚固、 你可以校准你的打印机，将齿轮面朝下打印，以避免有支撑物，调整打印温度，以确保长丝很好地粘合，调整填充物设置，并制作更少的齿，因此每个齿可以打印得更厚更强。

校准你的打印机

与任何印刷品一样，正确校准打印机应有助于你使你的3D打印齿轮更坚固，以及尺寸更精确。

首先，要注意床面的平整度和喷嘴与床面的距离，这样就可以为你的装备获得一个强大的第一层和良好的层粘性。

其次，校准E-Steps和流速，这样你就可以有适量的长丝流经挤出机，避免在你的3D打印齿轮上出现臃肿或空隙，这可能会影响其完整性。 这里有一个视频，解释如何进行这种校准。

将齿轮朝下打印

始终正面朝下打印你的齿轮，使齿轮的齿接触到内置板。 它产生的齿轮具有更强的齿，因为层的附着力更安全。 它也减少了对支撑物的需求，当移除支撑物时，会损坏齿轮的完整性。

这里有一段视频，更深入地解释了印刷方向。

如果你有一个带安装的齿轮，总是把齿轮印在底部，安装在上面，如下面的视频中所示。

校准印刷温度

你想找到最佳的温度，让你的灯丝正常熔化并粘在自己身上。 你可以通过从Thingiverse打印一个温度校准塔来做到这一点。

有一种较新的技术可以通过Cura设置温度校准塔。 请看下面的视频，看看你如何为自己的3D打印机做这件事。

在没有校准测试的情况下提高温度，可以使灯丝融化得更多，使各层粘合得更好。 通常，如果你遇到这种问题，在5-10℃内提高温度效果很好。

这可以与减少或完全取消冷却相搭配，以获得更好的层粘性。 然而，如果这不能使你的齿轮变得更强，你应该做一个校准测试。

调整填充物设置

一般来说，你需要一个至少50%的填充值，以实现齿轮的良好强度水平，但该值可以根据填充模式而有所不同。

一些用户建议对较小的齿轮进行100%的填充，而另一些人则建议任何超过50%的东西都可以，高填充比例不会产生任何影响。 有人建议，三角填充模式很好用，因为它提供了强大的内部支持。

有一个填充物设置会使你的装备更加坚固，那就是填充物重叠百分比，它衡量填充物和模型的墙壁之间的重叠。 百分比越高，墙壁和填充物之间的连接就越好。

填充物重叠设置默认为30%，所以你应该逐渐增加它，直到你看到填充物和装备周边之间不再有间隙。

用更少的牙齿3D打印齿轮

齿轮上的齿数越少，意味着齿数越大越强，这反过来又意味着整个齿轮越强。 小的齿数更容易断裂，而且更难精确印刷。

你的齿轮的齿厚应该是圆周率的3-5倍，按比例增加齿轮的宽度可以增加其强度。

如果你的项目允许，总是选择所需的最小齿数。 这里有一个更详细的指南，说明如何对待齿轮的设计以获得最大强度。

有一个非常酷的网站叫Evolvent Design，在那里你可以创建你自己的齿轮设计并下载STL进行3D打印。

如何润滑PLA齿轮？

为了润滑齿轮，你应该用油脂或油来覆盖齿轮，使它们更容易旋转和滑动。 用于3D打印齿轮的流行润滑剂包括锂、硅或PTFE基的润滑剂。 它们有涂抹瓶和喷雾剂，取决于你的偏好。

以PLA为例，最好选择较轻的润滑剂，尽管上述油脂也被广泛使用，并取得了令人满意的效果。

不同类型的润滑剂有不同的应用方式。 锂基润滑脂直接涂抹在齿轮上，而聚四氟乙烯通常以喷雾形式出现。 涂抹所选择的润滑剂并旋转齿轮以确保旋转平稳。

一些具有良好评价的润滑剂包括Super Lube 51004含PTFE的合成油、STAR BRITE白色锂基润滑脂，甚至是化妆品凡士林。 不过，Super Lube可能是3D打印的更受欢迎的选择，在撰写本文时有超过2000个评价，85%是5星级或以上。

许多3D打印机用户将超级润滑油用于一系列零件，如铰链、线性导轨、杆件等。 这将是一个伟大的产品，也可用于3D打印齿轮。

你应该定期清洗和润滑齿轮，以确保机构运行顺畅（请看本指南，了解印刷齿轮清洗过程的更多信息）。

你能3D打印一个蜗轮吗？

是的，你可以3D打印蜗轮。 人们一直在使用各种材料制作蜗轮，其中尼龙是最受欢迎的选择，因为它更坚固耐用，其次是PLA和ABS，它们在润滑时表现得更好。 用户建议以450的速度打印，以避免过度串联和支持。

一个用户还用PETG为他们的汽车雨刮器打印了一个蜗轮，已经成功工作了2年半以上。

这里有一段视频，测试了由PLA、PETG和ABS制成的干式和润滑式蜗轮在高速下的耐久性和强度。

虽然非常有可能，但正确设计和打印蜗轮可能有点困难，因为你需要精确和耐用。

此外，润滑齿轮可能也会带来一些困难，因为润滑剂往往会在旋转过程中被移除，使齿轮得不到保护。 这就是为什么尼龙通常是蜗轮的首选，因为它不需要额外的润滑。

你能用树脂3D打印齿轮吗？

是的，树脂3D打印齿轮是可以成功的，并且可以得到一些使用。 我建议你购买特殊的工程树脂，与普通树脂相比，它可以承受更多的力和扭矩。 你也可以混合一些柔性树脂，使其不那么脆。 避免固化部件的时间太长。

下面的视频由Michael Rechtin制作，是一个非常酷的实验，使用树脂和FDM 3D打印的3D打印行星齿轮箱。 他使用坚韧的PLA & ABS-Like树脂进行这个测试。

一位用户确实提到，他们的3D打印齿轮的经验是，树脂齿轮实际上可以比FDM齿轮更强。 他们有两个应用，FDM 3D打印齿轮的齿被剪掉了，但用坚硬的树脂3D打印的齿轮运行良好。

齿轮在断裂或变形之前持续了大约20个小时。 他们最终在他们的特定项目中改用滑轮和皮带以获得更好的效果，该项目已经成功运行了3000多个小时。