很多客户发来的3D模型，边角全是直角——不是不懂设计，而是2D图纸转3D时习惯性地忽略了圆角。但3D打印件和注塑件不一样，尖角带来的问题不只是应力集中，还有FDM工艺特有的翘曲和”象脚”效应。作为南京3D建模服务团队，我们几乎每天都要帮客户修圆角。这篇文章讲清楚什么情况必须加圆角、给多大、什么时候反而不能加。
为什么南京3D建模服务会在意圆角？
先说结论：3D打印件的尖角是缺陷高发区，原因有三层。
第一层是应力集中。任何材料在尖角处都会应力放大，但3D打印件更敏感——FDM层间结合力弱于层内强度，尖角处层间结合面积更小，受力时首先从尖角层间开裂。
第二层是工艺翘曲。3D打印时尖角散热最快——热量从两条边同时散走，角落熔融材料冷却收缩更快，把角落往上拽。ABS和PETG的尖角特别容易翘起。
第三层是”象脚”效应。打印机第一层为附着力会压扁一点，这个效应在直角处更明显——角落塑料往两边鼓，形成不规则厚边。圆角能分散压力，直角则集中在一处。
3D打印圆角该给多大？
最小圆角不取决于材料，取决于层宽
很多工程师问”PLA最小圆角多少、PETG最小圆角多少”，但最小圆角的约束不是材料，是喷嘴层宽。0.4mm喷嘴的挤出宽度约0.4到0.5mm，圆角半径至少要1到2个层宽才能成型——R0.5是实际下限，R1.0才开始有肉眼可见的圆弧效果，R3以上基本不影响外观。给R0.2的话，打印机不是做不到，而是出来的圆角表面全是锯齿。
功能圆角和装饰圆角的判断标准不同
功能圆角——受力件的圆角——不能随便给个R2完事，需要根据壁厚来定：经验值是圆角半径取壁厚的0.5到1倍。壁厚3mm的件，R1.5到3比较合理，应力流能平滑过渡。装饰圆角纯粹为了外观和手感，R0.5到1就够了。客户常犯的错误是装饰圆角给太大（R5以上），结果外观件表面反而出现一圈下陷——圆弧面积大，冷却收缩量也大。
什么时候不该给3D打印件加圆角？
不是所有边都该做圆角。以下几种情况，加圆角反而坏事：
配合面和定位面不能加圆角。如果一个面要和另一个零件贴合，或者要插入滑槽，圆角会在边缘产生间隙。这种场合应该用倒角（chamfer）代替圆角——倒角是平面，不影响配合精度，还能去掉毛刺。很多客户把配合面的圆角和装饰圆角混在一起，3D打印出来发现配合面有缝隙才意识到问题。
螺纹孔和安装孔的入口边不能加圆角。沉头螺钉的沉头面需要平面接触，加圆角会导致螺钉面只接触圆弧最高点，压紧力不均匀。
薄壁件的尖角有时是结构需要。比如卡扣的悬臂根部，用大圆角过渡反而会改变卡扣刚性，影响弹性变形量。这种地方要么不加，要么根据实际应力分布来定圆角大小。
还有一种情况：当3D打印只是过渡件，最终要注塑量产时，圆角设计应该按注塑工艺的要求来——注塑件的圆角有拔模方向约束，不能只看3D打印好不好做。我们做建模与成型服务时，如果知道客户后面要注塑，会在3D打印验证阶段就按注塑圆角规范来建。
圆角虽小，建模阶段就得想清楚
圆角是建模阶段最容易被忽略的细节。很多客户拿着2D图纸转出来的3D模型来找我们做3D打印，模型里一个圆角都没有，打印出来尖角翘曲、象脚、应力开裂全碰上了。这些问题不是打印机的问题，是建模时没考虑3D打印工艺特性的问题。如果你不确定圆角该给多少、哪些该加哪些不该加，把图纸发给我们看看——南京3D建模服务团队在建模阶段改一个圆角5分钟的事，打印出来再返工就是一整天。
