FDM 与 SLA：3D 打印中人体工学的混合方案

FDM与SLA混合打印打造人体工学3D模型：轨迹球案例研究

在开发人体工学轨迹球Royale的过程中，我们发现了FDM打印的局限性。外壳需要精确复制手掌解剖结构，具有多轴曲面。FDM通过Z轴逐层构建零件：首层0.2毫米，后续层0.16毫米。在简单几何体上，这并不明显，但在有机曲面上，会出现阶梯效应——既是视觉缺陷，也是触觉粗糙。在长时间接触（每天8小时）时，这会导致不适。

SLA打印通过紫外线逐层固化树脂，形成无可见层的整体光滑表面。在Anycubic Photon Mono M7上使用ABS-Like Resin Pro 2打印的原型，无需后处理就完美呈现了手掌凹陷的细节。

SLA在实际应用中的优缺点

SLA为复杂形状提供高精度，但材料脆性导致容易划伤。表面光滑度会导致打滑，尤其是在手汗较多时。

混合方法解决了这些问题：

• SLA用于主外壳——有机几何形状和精确的轨迹球配合。
• FDM用于TPU嵌件（75A肖氏硬度，1.5毫米厚度）——防滑垫，触感舒适，可清洗。
• 聚氨酯清漆——防划伤保护，改善触感性能。

这种方法结合了SLA的光滑度和TPU的抓握力，同时保持强度。

实际项目中的技术对比

| 参数 | FDM（PLA） | SLA（ABS-Like树脂） | 混合方法 |

|-----------|-----------|----------------------|--------|

| 表面 | 阶梯状，粗糙 | 光滑，整体 | 光滑+抓握 |

| 有机几何 | 曲率限制 | 高精度 | 最优 |

| 触感 | 滑腻-粗糙 | 滑腻 | 舒适，防滑 |

| 强度 | 高 | 脆性 | 清漆加固 |

| 后处理 | 最少 | 需要清洗 | 清漆+嵌件 |

FDM适用于具有倾斜平面的键盘外壳。SLA在细节方面表现出色，但需要精加工。混合方法最小化了两者的缺点。

方法选择建议

• 分析几何形状：对于直线形式——使用FDM（Bambu Lab A1）。
• 对于有机形状——使用SLA（Anycubic Photon Mono M7/M7 Max）。
• 添加TPU嵌件以增强人体工学。
• 应用聚氨酯清漆进行保护。
• 在原型上测试：触感对于外设至关重要。

在轨迹球Royale项目中，纯FDM产生了不可用的原型，SLA太滑，而混合方法是最终解决方案。

关键要点

• FDM在多轴曲面上表现不佳：阶梯效应可见且可感。
• SLA提供整体光滑度：适合解剖学形态。
• SLA+TPU+FDM混合方法最优：结合精度、抓握力和强度。
• 后处理至关重要：清漆解决划伤和打滑问题。
• 根据任务选择：不是FDM与SLA的对立，而是根据几何形状定制的组合。

— Editorial Team