Projektowanie CAD do druku 3D: najważniejsze zasady i dobre praktyki

Starannie przygotowany model CAD decyduje o powodzeniu wydruku: wpływa na koszt, czas, jakość powierzchni i wytrzymałość. Poniższy przewodnik zbiera najważniejsze reguły projektowania pod FDM, SLA i SLS – od formatów plików, przez tolerancje i grubości ścian, po planowanie podpór i typowe naprawy.

Spis treści

• Format pliku, skala i „wodoszczelność” modelu
• Tolerancje i grubości ścian dla FDM/SLA/SLS
• Podpory, orientacja i minimalizacja artefaktów
• Łączenia, gwinty, inserty – jak projektować na montaż
• Kontrola jakości pliku: typowe błędy i naprawy
• FAQ

Format pliku, skala i „wodoszczelność” modelu

Formaty pracy: do edycji i współpracy najlepsze są STEP/IGES (zachowują historię i bryłę). Do produkcji zwykle przekazuje się STL – to siatka trójkątów, którą slicer konwertuje na ścieżki narzędzia.
Skala i jednostki: upewnij się, że projekt i eksport mają identyczne jednostki (mm). Błędna skala to jedna z najczęstszych przyczyn nieudanych wydruków.
Wodoszczelność (watertight): model musi być bryłą bez dziur i samozagęszczeń. Unikaj powierzchni przecinających się, odwróconych normalnych oraz podwójnych ścian.

Dobra praktyka: eksportuj STL o odpowiedniej gęstości siatki – zbyt „gruby” (mało trójkątów) zniekształci krzywizny, zbyt „gęsty” nie wniesie jakości, a spowolni pracę.

Tolerancje i grubości ścian dla FDM/SLA/SLS

FDM (ekstruzja):

• Typowe tolerancje montażowe wstępnie: +0,2–0,4 mm na luz roboczy pary elementów.
• Minimalne ścianki: ≥1,2–1,6 mm (zależnie od dyszy i orientacji).
• Mosty, zwisy i cienkie żeberka wymagają próbników – zaplanuj iterację.

SLA (żywice):

• Bardzo dobra dokładność detali; luz montażowy zwykle +0,1–0,2 mm.
• Cienkie elementy mogą się wyginać po obróbce – dodaj fillety i zaokrąglenia.
• Ścianki dla wytrzymałości: ≥1,0–1,5 mm (wg karty żywicy).

SLS (proszek, np. PA12):

• Jednorodność i brak podpór, luz montażowy +0,2–0,3 mm.
• Minimalne ścianki: ≥1,0–1,2 mm, wąskie elementy podparte żebrami.
• Skurcz materiału bywa istotny – korzystaj z zaleceń producenta proszku.

Zasada ogólna: zamiast „ścian jak papier” projektuj belki i żebra, które wzmacniają newralgiczne strefy bez zwiększania masy.

Podpory, orientacja i minimalizacja artefaktów

Orientacja modelu decyduje o jakości powierzchni i ilości podpór:

• FDM: unikaj długich zwisów >45°. Ustaw detale estetyczne równolegle do warstw, jeśli chcesz ograniczyć „schodki”.
• SLA: planuj punkty podporowe na niewidocznych stronach; przewiduj ślady po ich odcięciu.
• SLS: brak podpór, ale orientacja wpływa na anizotropię i stabilność wymiarową.

Projektowo eliminuj zbędne zwisy: dodaj łuki, spady, fazy; zintegrowane podpory konstrukcyjne bywają lepsze niż generowane automatycznie.

Łączenia, gwinty, inserty – jak projektować na montaż

• Zatrzaski: zostaw miejsce na ugięcie i promienie od strony narażonej na naprężenia. Testuj geometrię na próbnikach.
• Gwinty drukowane: w FDM stosuj większy luz i unikanie mikrodetali; w SLA możliwe drobniejsze skoki; w SLS – bardzo przyzwoita powtarzalność.
• Inserty termiczne/mosiężne: przewiduj gniazda i odpowiednią otulinę materiału (ściana +3–4× średnica gwintu). To poprawia trwałość przy wielokrotnym montażu.

Warto projektować kliny/kołki ustalające i fazki wlotowe, które ułatwiają składanie i poprawiają tolerancję procesową.

Kontrola jakości pliku: typowe błędy i naprawy

Najczęstsze problemy to: nieszczelne bryły, duplikaty ścian, odwrócone normalne, samo-przenikanie, mikrootwory, „non-manifold edges”.
Szybkie narzędzia kontroli i napraw: Netfabb, Meshmixer, FreeCAD, PrusaSlicer/OrcaSlicer (podgląd), Lychee/PreForm (SLA).
Workflow: walidacja → naprawa → ponowny eksport → podgląd w slicerze → checkpoint tolerancji.

Gdzie zlecić przygotowanie modeli pod wydruk

Jeżeli potrzebujesz wsparcia doświadczonego zespołu przy modelowaniu, korekcie plików i optymalizacji pod technologię, skorzystaj z usługi: Projektowanie CAD do druku 3D

FAQ – projektowanie CAD do druku 3D