3D打印：翘曲和床面附着力——技巧
你晚上开始一个长时间的打印，一切看起来都很好——到了早上，你看到的是一个半脱落、扭曲的零件，而不是一个干净的外壳。角落翘起，底部像一个小的滑梯，最糟糕的情况下，喷嘴已经切入了你的工件。在33d.ch的工作室里，我们经常看到这样的场景——无论是廉价的入门级设备还是专业机器。
所有这些情况几乎总有两个原因：翘曲（即边缘翘起）和床面附着力太弱。这两者都会导致项目运行数小时，然后在临近结束时失败——是的，这非常令人沮丧，尤其是在客户等待原型的时候。
因此，我们总结了我们的经验：翘曲是如何在物理上产生的，PLA、PETG和ASA的典型设置，哪些辅助打印件真正有帮助，以及哪些误区会带来比进步更多的沮丧。
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基础和原因
关于翘曲真正发生的事情
在FDM 3D打印中，热塑性塑料（如PLA、PETG或ASA）被熔化，然后一层一层地薄薄地放置在打印床上。冷却时，塑料会略微收缩。如果层之间收缩速度不同，上部区域会拉动下部区域——角落会向上弯曲，形成典型的 翘曲.
从专业角度来看，我们谈论的是由于温度差异引起的内部应力，这些差异大于部件与打印床之间的附着力 (来源). 大而平坦的零件和收缩率较高的材料（如ABS、ASA或尼龙）特别容易发生这种情况，而PLA和许多PETG类型通常被认为是“低翘曲” (来源).
第一层作为基础
打印失败的另一个同样常见的原因是第一层根本没有正确粘附。灯丝只是松散地堆积，挂在喷嘴上，被拖动，或者在最小的冲击下就会移位 (来源). 床面调平、Z轴偏移、床面温度、污垢（指纹油！）以及表面选择（玻璃、PEI、纹理金属板）在这里起着重要作用 (来源).
在实践中，我们通常可以根据第一层“读取”后续的打印过程：如果它不均匀、压得太扁或有漏洞，翘曲的风险就会大大增加 (来源). 在33d.ch，我们花了一段时间才养成仔细观察前两到三分钟的习惯——如今，我们宁愿早点停止打印，也不愿在八小时后从打印机里取出像香蕉一样的零件。
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典型迹象是零件和床面之间有小的空气间隙，或者当喷嘴越过抬高的边缘时可以听到“咔哒”声。文献将翘曲描述为边缘或整个表面的可见向上弯曲，通常从第一层的角落开始 (来源, 来源, 来源). 零件越大越平，这些效应就越强——尤其是在高打印和床面温度下。
加热的床面只有在第一层真正干净地堆积时才能解决问题。如果床面没有正确调平或Z轴偏移太高，第一层距离太远（接触不良）。如果太低，材料会被挤压，形成“大象脚”，灯丝可能会横向堆积 (来源). 此外，显示的床面温度通常比实际的玻璃或金属板温度高5-10°C (来源). 如果床面还沾满了指纹或灰尘，灯丝几乎没有机会真正附着 (来源).
环境和气流
气流就像一个翘曲的涡轮增压器：当一个大零件的角落比其余部分冷却得更快时，它会收缩得更厉害，并明显抬起 (来源). 特别是对于ABS或ASA，轻微的气流来自窗户或通风口就足以导致裂缝和层分离 (来源). 对于PLA，许多制造商建议稳定的室温约20-25°C；大幅下降——例如冬天“只是短暂地”打开窗户——会大大增加翘曲的风险 (来源). 一个外壳或至少一个防风的放置点可以减少这些温度梯度，并通常使打印结果明显更具可重复性 (来源).
快速原因检查列表
如果你的打印件翘曲了，我们在工作室通常会按此顺序检查这些点：
- 清洁床面（异丙醇或洗洁精）并检查是否有划痕或残留物。
- 检查调平与Z轴偏移（纸张测试或网格调平）。
- 观察第一层：它是否干净、无缝隙、无凸起？
- 排除气流（窗户、空调、邻近打印机的风扇）。
- 检查床面温度是否在推荐范围内，并在需要时以5°C为步长进行调整。
| 症状 | 典型原因 | 我们首先检查的内容 |
|---|---|---|
| 打印几毫米后，角落翘起 | 内部应力和附着力不足 | 启用边沿裙，清洁床面，在最初几层降低风扇速度 |
| 用轻微的手指按压即可移动零件 | 第一层太高或床面脏污 | 校正Z轴偏移，重新执行调平，脱脂表面 |
| 只有一个角落翘曲，通常朝向房间的一侧 | 气流或强温差 | 移动打印机或封闭打印机，关闭窗户 |
特定材料的设置
材料选择和设置在多大程度上容易导致打印件翘曲。PLA被认为相对简单，通常只需要50-60°C的床面即可良好附着 (来源). PETG的附着力要强得多，容易产生拉丝，在大尺寸零件上仍可能翘曲——尤其是在床面太冷或冷却太激进时 (来源). ASA在机械上坚固且耐热，但需要明显更高的床面温度（约90-120°C），并且非常受益于封闭外壳以控制翘曲 (来源).
一些实际指南和制造商的建议作为粗略的起始点：PLA通常为50-60°C，PETG为70-85°C，ABS为90-110°C (来源). 对于PETG，通常推荐70-90°C，最佳温度约为80°C，尤其是在玻璃或纹理金属板上 (来源, 来源). 对于ASA，许多建议是90-120°C的床面温度，在某些特殊配方下可能略有降低，但几乎总是需要预热的平板 (来源).
我们在33d.ch公司，始终从这些范围内开始测试新灯丝，然后以5°C为步长进行调整。我们将每次更改都记录下来，并与第一层照片进行对比——这样以后你就可以立即看到哪种组合的边缘最稳定。
对于PLA和大多数PETG应用，一个无风的空间就足够了；许多用户在开放式打印机上使用70-85°C的床面温度成功打印PETG (来源). 当你打印大型PETG零件或ASA/ABS零件时，由于温度差异很快会导致应力，这时封闭外壳就会变得有价值 (来源). 对于ASA，制造商和社区明确建议使用封闭腔体或至少是临时的挡风罩，以保持环境温度稳定并防止层裂 (来源, 来源).
我们在33d.ch如何测试新灯丝
- 选择一个小的校准件（例如，60x60毫米的板，带圆角）。
- 将床面温度设置为制造商推荐值，并在前3-5层禁用风扇。
- 启用边沿裙（5-10行），将第一层的打印速度降低到20-30毫米/秒。
- 开始打印，观察并记录第一层（照片，关于温度和风扇的简短笔记）。
- 每次只更改一个参数——否则你以后就不知道什么真正起作用了。
这听起来有点麻烦，但从中长期来看可以节省大量时间，因为以后你可以参考自己的材料配置文件。
辅助打印件和切片器设置
当基础设置都正确，但零件仍然出现问题时，辅助打印件就派上用场了。边沿裙（Brim）是一圈一到几行的宽边，直接贴合零件的外缘，增加了接触面积。这可以稳定狭窄或高的部件，并减少翘曲，而无需在厚底座上放置整个零件 (来源). 相比之下，底座（Raft）是整个模型下方的一个多层板——对于ABS或ASA等非常容易翘曲的材料来说非常有用，但耗材多且更难干净地移除 (来源).
在实践中，对于PLA和PETG，一个宽的边沿裙在许多情况下就足够了，而底座则在大型、复杂的ASA或ABS零件上发挥其作用。我们经常遇到这样的情况：没有边沿裙的零件在打印到80%时剧烈翘曲——而同样的任务，使用8行边沿裙则完全平坦。ASA零件在前后对比照片，有和没有大量边沿裙，清晰地显示了这种差异。
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玻璃加胶棒、PEI涂层、纹理金属板或专用粘合剂都经过实践验证，但根据材料不同，效果也不同 (来源). 对于ASA，制造商例如推荐玻璃、Kapton胶带或蓝色胶带结合发胶或3D打印粘合剂，以提高附着力并保持可分离的连接 (来源). 定期用异丙醇或洗洁精清洁床面，以去除油脂和灰尘很重要 (来源). 如果某种组合——例如PETG直接放在光滑的PEI上——粘得太紧，一层薄薄的胶棒也可以作为隔离层，使零件以后更容易分离 (来源).
除了边沿裙和底座，更慢的第一层、略高的流量和在最初几层中降低或禁用的部件冷却也有帮助 (来源). 许多实践导则推荐第一层速度为20-30毫米/秒，挤出量为105-110%，以使灯丝有时间沉降 (来源). 对于具有高收缩率的材料（如ASA），风扇设置0-20%或完全不使用风扇是有益的——但需要一个热床，并且最好有一个封闭外壳 (来源). 对于PETG，前几层后使用约30-50%的中等风扇速度可以很好地减少拉丝，而不会过度增加翘曲 (来源).
用于稳定第一层的切片器检查列表
- 第一层高度 选择稍高一些（例如0.20-0.28毫米），以弥补小的凹凸不平。
- 第一层速度 限制在20-30毫米/秒。
- 第一层流量 略微增加（105-110%），但前提是该层看起来没有被过度挤压。
- 边沿裙 对于大型、平坦或有棱角的零件，默认启用。
- 部件冷却 在前3-5层关闭或大幅降低。
在33d.ch，我们习惯将这些点作为一个小的预飞检查，在进行长时间打印之前进行——这大大减少了失败的次数。
误区和误解
误区1：“床面温度越高，翘曲越少——所以就调到最高。”
分类：基本错误。床面温度过低通常会导致附着力差，进而导致翘曲，但过高的床面温度则会导致其他问题，如大象脚、过软的第一层以及极难移除的零件 (来源). PLA、PETG和ABS的制造商建议通常为50-60°C、70-85°C和90-110°C——离“全部调到110°C”还很远 (来源, 来源). 我们的方法：从推荐范围内开始，然后小步调整，并用第一层照片进行对比——否则就如同盲人摸象。
误区2：“PETG从不翘曲，翘曲只在ABS/ASA中是问题。”
分类：错误。虽然PETG的收缩率比经典的ABS低，但在大型打印和过低的床面温度下仍然会明显翘曲——尤其是在角落 (来源). 因此，实践指南一致推荐70-90°C的加热床和前几层通常降低的冷却，以避免翘曲 (来源, 来源). 在社区讨论中，你可以看到两种极端观点——从“PETG从不翘曲”到“我根本无法打印出平整的东西” (来源). 区别几乎总在于设置和环境，而不是线轴上的标签。
误区3：“相比之下，底座（Raft）比边沿裙（Brim）能更好地防止翘曲。”
分类：视情况而定。底座提供最大的床面接触面积，并能掩盖不平整，因此原则上对翘曲非常有效——尤其适用于ABS/ASA或非常大的零件 (来源). 同时，社区经验表明，如果环境、温度或冷却不合适，模型仍然可能在底座上方翘曲 (来源). 在许多情况下，边沿裙就足够了，耗材更少，更容易去除，并且对底部的影响更小 (来源). 在33d.ch，我们只有在边沿裙和干净的设置都不再足够时才会使用底座。
误区4：“更多的风扇冷却总是有帮助的，因为零件硬化得更快。”
分类：基本错误。对于PLA来说，强风扇冷却对于获得清晰的细节和悬垂很重要，但尤其是在最初的几层中，它会加剧翘曲，因为塑料冷却过快，角落更容易从床面上脱落 (来源). 许多建议是前3-5层完全不使用风扇，然后逐步提高 (来源). 对于ABS和ASA，制造商通常建议基本避免部件冷却，因为它可能导致翘曲和层分离 (来源).
误区5：“翘曲只是廉价打印机的标志，而不是设置的问题。”
分类：错误。当然，高端打印机在床面平整度、温度稳定性、自动调平方面有优势，但翘曲主要源于物理现象，而非外壳上的Logo。即使是昂贵的设备，在不正确的温度、过多的气流或不合适的材料下也会出现严重的翘曲 (来源). 同时，通过精确调整调平、床面温度、粘合剂、边沿裙和环境，可以在廉价打印机上大大减少许多问题 (来源). 一张廉价打印机在校准前后进行对比的良好前后照片，通常是对这个误区最有力的反证。
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如果你更喜欢通过视频来学习这个主题，你会发现很多不错的循序渐进的指南。推荐视频： 如何修复3D打印翘曲（英文） ——这里非常直观地展示了最重要的原因和对策。
在日常中的实际应用
对于工作室或业余爱好者来说，清晰的流程比第N个“秘密技巧”列表更有帮助。在新设置时，我们大致按以下步骤进行：首先彻底清洁床面，然后检查调平（纸张测试或网格调平），并有意识地缓慢观察第一层 (来源). 之后，我们从推荐范围内的合理床面温度开始，以5°C为步长进行优化，同时拍摄第一层的照片 (来源, 来源). 一旦遇到大型或非常平坦的零件，我们就增加边沿裙，并且——对于ASA/ABS——加上封闭外壳 (来源).
为了对信息进行分类，我们不依赖于单一来源。我们大致将其分为三类：制造商技术数据表和技术博客（材料和温度的基础值），独立测试，如CNC Kitchen对PLA、PETG和ASA的比较（机械性能和实际打印条件），以及社区讨论，用于具体问题，其中我们主要关注重复出现的模式和有意义的照片 (来源, 来源). 这样我们就可以避免单一的经验报告将我们的设置带入死胡同。
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另一个值得一看的视频是 第一层和床面附着力指南（英文）. 这样的视频是对我们自己测试的良好补充——但它们不能完全替代，因为每个打印机和每种灯丝的反应都略有不同。
尽管有许多文章和博客文章，但仍有一些空白。例如，虽然有关于推荐床面温度的表格，但很少有公开可用的测量系列系统地研究床面不同位置的实际表面温度——在这种情况下，传感器和实际玻璃表面之间的偏差可能高达5-10°C (来源). 在封闭外壳方面，我们也更多地依赖经验而不是硬性界限来确定各种材料的最佳腔体温度；经常提到的范围是25-40°C，但这尚未得到广泛研究的充分支持 (来源).
“低翘曲”或改性材料，如ABS+、ASA变种或填充PETG，虽然很有趣，但记录却很少。制造商强调其收缩率降低，但独立的比较数据很少公开 (来源). 我们的建议：将制造商的规格作为起点，但始终结合自己的小测试——尤其是在使用新灯丝和不寻常的床面/粘合剂组合时。
总而言之，翘曲和不良的床面附着力不是一种神秘的诅咒，而是由温度差异、材料特性以及第一层和打印床之间接触不足的结果。如果你结合实际的床面温度、稳定的环境、干净的调平和，明智地使用边沿裙或底座以及合适的粘合剂，那么在大多数情况下，你都能很好地处理PLA、PETG和ASA——你自己的前后对比照片将证明这一点。
迷你总结：你可以立即尝试的5件事
- 清洁床面和检查调平 – 根据我们的经验，这本身就能解决大部分附着力问题。
- 放慢第一层速度 – 20-30毫米/秒的速度和稍多一点的流量可以让灯丝有时间与床面连接。
- 将边沿裙作为问题零件的标准设置 – 对于所有大型、平坦或有棱角的零件，自动添加边沿裙。
- 消除气流 – 将打印机移离窗户和通风口，或使用简单的封闭外壳。
- 记录更改 – 照片、简短笔记和自己的配置文件可以在下一个项目中节省你大量搜索时间。