理解面向制造的设计（DFM）对于成功构建至关重要，即使在3D打印阶段也是如此。正确的设计搭配错误的3D打印材料将导致效果不佳。有几种3D打印材料可供选择，每种材料都采用独特的制作工艺，但PLA是一种常见的选择，因为PLA作为业余打印机的一种材料广受欢迎，且生产价格相对便宜。
以下是在设计要在PLA中打印的零件、使用PLA进行原型设计或确定PLA是否适合您的设计时应遵循的准则。
何时使用PLA
PLA（聚乳酸）是一种可生物降解的材料，由玉米淀粉制成，适用于简单几何零件的早期原型制作。它适用于快速表单检查，但在需要高分辨率打印时不应使用。PLA的熔化温度约为130华氏度，因此其在高温环境或机械功能中的使用受到限制。
PLA是两种常见的熔融沉积成型（FDM）印刷技术材料之一，另一种是ABS。两者的主要区别在于PLA使用刚性支撑系统，而ABS使用可溶性支撑系统。这意味着在PLA中打印时需要支撑的结构（如悬挑）将是刚性的，需要在打印后用手（通常用钳子）移除。这会导致表面粗糙，如果墙或特征太薄，通常会导致零件断裂。
PLA的DFM
如前所述，DFM也适用于3D打印阶段，尽管在机械加工或注射成型方面，DFM的强度和刚度远低于DFM。在从虚拟电视的精彩平台获得即时报价后点击“结帐”之前，请记住以下规则：
规则 1：45°设计
FDM打印可以自我支持，最大角度为45°。当角度超过45°后，PLA将添加刚性支撑，以防止打印时下垂。您可能希望避免这种情况，因为支撑材料不仅会增加成本，而且会在移除后产生粗糙的表面光洁度。
另外，重要的是要注意，对于PLA上的任何坡度或曲线，您应该期望在曲面上看到台阶。由于该材质的分辨率较低，因此无法捕捉渐变曲面。
规则 2：1.5 毫米的最小壁厚
在PLA中，壁厚至关重要，因为如果没有牢固的支撑层，低分辨率打印通常会失败。因此，速加建议至少1.5毫米，但最好更大。
此外，由于PLA使用熔化塑料然后逐层冷却的过程，因此始终存在翘曲的风险。为尽量减少翘曲的可能性，应支撑高墙或长墙，或采用带肋结构，以提供刚性。这也适用于柱或销。
规则 3：联锁零件的 0.4毫米偏移
任何联锁部件都需要偏移。你永远不想为一英寸的孔设计一英寸的销钉。特别是对于PLA，我们建议总偏移量为0.4毫米。对于圆柱体，四周的间隙为0.2毫米，或正方形每侧的间隙为0.2毫米。
规则 4：雕刻 > 浮雕
通常有必要给你的产品打上品牌或标签。虽然PLA并不擅长捕捉小细节，但有一个最佳实践可以满足这一需求——雕刻，而不是浮雕。主要原因是浮雕通常非常薄，这会导致在设计过程中支撑层较差。
对于浮雕，最好深入到0.2毫米左右的设计，并使用至少16磅的黑体字体，以确保标签清晰打印。
规则 5：黄铜嵌件 > 螺纹
对于低分辨率材质，螺纹设计从来都不是一个好主意，除非您有高螺距。在大多数情况下，使用加热黄铜插件会更好。由于PLA的熔化温度较低，一个简单的烙铁将有助于相对轻松地将插件滑入设计的通孔中。
主要要点
当您开始产品开发生命周期时，使用PLA进行原型设计是非常棒的，但是与任何制造过程一样，理解构建过程设计需求非常重要。虽然它可能是可用的3D打印材料中最便宜的选项，但如果选择它而不是更合适的选项，您可能会面临打印失败的风险，更重要的是，您可以从原型中吸取教训。另一方面，如果它确实适合您的需要，或者您为第一个原型设计了这些指导原则，那么在您转向更高质量的打印选项之前，它可以带来巨大的成本节约。
