虽然3D打印产生了相当详细的模型，看起来与CAD图像几乎相同，但尺寸精度和公差并不完全相同。 这就是所谓的收缩，在3D打印中发生的情况，你可能根本没有注意到。

我想了想，在3D打印中究竟会发生多少收缩，对于那些想要创造需要严格公差的功能性物体的人来说，这是一个理想的问题，所以我决定找出答案并与你们分享。

在这篇文章中，我们将介绍什么是收缩，你的3D打印作品可能会收缩多少，以及一些可以使用的好的收缩补偿。

什么是3D打印的收缩率？

3D打印中的收缩是指由于从熔化的热塑性塑料到冷却的挤压材料层的温度变化而导致最终模型尺寸的减少。

在打印过程中，挤出机熔化打印长丝以创建3D模型，在此过程中材料会膨胀。 在层层挤出后立即开始冷却，会使材料的密度增加，但尺寸会缩小。

大多数人不会意识到这种情况的发生，直到他们有一个需要更多尺寸精度的模型。

在打印艺术品、花瓶和玩具等美学模型时，收缩不是问题。 当我们开始转向有严格公差的物体，如手机壳或连接物体的支架，收缩将成为一个需要解决的问题。

由于涉及到温度变化，它几乎在每一个3D打印过程中都会发生。 但它发生的速度取决于一些因素。

这些因素是使用的材料、温度、印刷技术和树脂印刷的固化时间。

在所有这些因素中，也许影响收缩的最重要因素是所使用的材料。

使用的材料类型将对模型的收缩程度产生影响。

印刷温度和冷却速度也是重要因素。 如果模型在高温下印刷或冷却速度过快，就会发生收缩，也就是说，温度较高的塑料更容易收缩。

快速不均匀的冷却甚至会导致翘曲，这可能会损坏模型，或完全毁掉印刷品。 我们大多数人都有过这种翘曲的经历，不管它是来自于通风口还是真的很冷的房间。

我最近实施的有助于解决我的翘曲问题的方法是在我的Ender 3下面使用HAWKUNG的加热床绝缘垫。

最后，所使用的印刷技术类型也决定了在模型中发现的收缩程度。 像FDM这样的廉价技术通常不能用于制造具有严格公差的高质量零件。

SLS和金属喷射技术通过生产精确的模型来证明其高价格的合理性。

幸运的是，有很多方法可以考虑收缩，使我们能够生产出尺寸精确的零件，而不会有太多的麻烦，尽管你需要了解正确的技术。

ABS, PLA & PETG印刷品的收缩率是多少？

就像我们前面提到的，收缩率在很大程度上取决于所使用的材料种类。 它因材料而异。 让我们看看三种最广泛使用的3D打印材料，以及它们是如何保持收缩的：

PLA

PLA是一种有机的、可生物降解的材料，也用于FDM打印机。 它是3D打印中最受欢迎的材料之一，因为它易于打印，也无毒。

PLA的收缩率很小，听说收缩率在0.2%之间，最高为3%，因为它是一种温度较低的热塑性塑料。

PLA长丝不需要高温挤压，印刷温度在190℃左右，比ABS的温度小。

PLA的收缩也可以通过在一个封闭的环境中打印或简单地放大模型来补偿收缩来减少。

这之所以有效，是因为它减少了那些快速的温度变化，并减少了对模型的物理压力。

我认为这些收缩率取决于品牌和制造工艺，甚至长丝本身的颜色。 有些人发现，深色的颜色往往比浅色的收缩率高。

ABS

ABS是一种石油基印刷材料，用于FDM打印机。 它被广泛使用是因为它的高强度、耐热性和多功能性。 从手机壳到乐高积木都可以找到它。

ABS确实有很高的收缩率，所以如果你需要尺寸精确的3D打印件，我会尽量避免使用它。 我见过有人评论说收缩率从0.8%到8%不等。

我确信这些都是极端的情况，你将能够通过正确的设置来减少这种情况，但这是一个很好的展示，说明收缩可以真正变得多么糟糕。

减少收缩的主要方法之一是在正确的加热床温度下打印。

使用正确校准的加热床有助于第一层的附着力，也有助于防止底层的冷却速度比印刷的其他部分快得多，以避免翘曲。

另一个减少收缩的小窍门是在一个封闭的室内打印，这样可以将3D打印物与外部气流隔离，确保它不会不均匀地冷却。

封闭的腔体使印刷品保持在一个稳定的接近塑料的温度，直到印刷完成，所有的部分可以以同样的速度冷却。

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PETG

PETG因其惊人的性能而成为另一种广泛使用的3D打印材料。 它结合了ABS的结构强度和韧性以及PLA的易打印性和无毒性。

这使得它适合用于许多需要高强度和材料安全的应用。

PETG长丝的收缩率最低，为0.8%。 与其他材料相比，用PETG制作的3D模型尺寸相对稳定。 这使它们成为制作必须符合某种严格公差的功能打印的理想材料。

为了补偿或减少PETG印刷品的收缩，在印刷前可将模型按0.8%的系数放大。

如何在3D打印中获得正确的收缩率补偿

正如我们在上面所看到的，收缩可以通过几种方式来减少。 但是，事实是，无论做了多少工作，收缩都是无法消除的。 这就是为什么在准备打印模型时尽量考虑到收缩的原因的好做法。

获得正确的收缩补偿有助于核算模型的缩小尺寸。 一些印刷软件带有预设，可以自动为你做这个，但大多数时候，它必须手动完成。

计算要应用的收缩补偿的种类取决于三件事，所使用的材料、印刷温度和模型的几何形状。

所有这些因素结合起来，就可以知道印刷品预计会缩水多少，以及如何补偿的问题。

获得正确的收缩率也可能是一个反复的过程，也就是所谓的简单试验和错误。 同一类型材料的不同品牌的收缩率甚至可能不同。

因此，测量和量化收缩率的一个好方法是首先打印一个测试模型并测量收缩情况。 然后你得到的数据可以用来创建一个数学上合理的收缩率补偿。

测量收缩率的一个好方法是使用Thingiverse的这个收缩率计算对象。 一个用户将其描述为 "周围最好的通用校准工具之一"。 许多其他用户与这个CAD模型的制作者分享他们的感谢。

其步骤如下：

• 使用你选择的长丝和你打算使用的切片机设置打印测试部件。
• 测量并输入电子表格(我的表格在//docs.google.com/spreadsheets/d/14Nqzy8B2T4-O4q95d4unt6nQt4gQbnZm_qMQ-7PzV_I/edit?usp=sharing)中共享。
• 更新切片机设置

你要使用那个Google Sheet，并制作一个新的副本，你可以从新自己编辑。 你可以在Thingiverse页面上找到说明，了解更多细节。

如果你想要一个真正精确的补偿，你实际上可以运行两次迭代，但制造商说，仅仅一次迭代就足以让他们在150毫米的零件上达到100微米（0.01毫米）的公差。

一位用户说，他只是简单地将他的模型缩放到101%，对他来说效果相当好。 这确实是一个非常简单的方法，但它可以成功地获得快速效果。

你还可以利用一个称为水平扩展的设置，它可以在X/Y维度上调整你的3D打印作品的尺寸，以补偿模型冷却和收缩时的尺寸变化。

如果你自己创建模型，你可以调整模型本身的公差，随着更多的练习，你将开始能够根据你的具体设计猜测出正确的公差。