3D 列印設計規範：最小壁厚、懸空 45°、支撐、孔洞公差與 FDM／SLA／SLS／MJF 差異

四種製程的設計規範比較（FDM、SLA、SLS、MJF）

「為 3D 列印而設計」（DfAM）的第一步是先決定製程，因為同一個零件在不同製程下能做到的最小尺寸差很多：FDM 以 0.4 mm 噴嘴擠出線材，細節受線寬限制；SLA / DLP 用光固化樹脂，細節最精細但幾乎都要支撐；SLS 與 MJF 在尼龍粉末床中燒結，不需要支撐、可做複雜內部結構，但小孔要能清得出粉。

表中是「穩定做得出來」的建議值，不是機台極限。結構件的壁厚建議再放大：FDM 1.2–1.6 mm、SLA 1–2 mm、SLS / MJF 1–3 mm。典型公差在小尺寸取前者（mm），大尺寸則約為尺寸的 ±0.3–0.5%，兩者取大。

TIP還不確定用哪種製程時，先用 FDM 驗證外形與組裝，再把關鍵配合與數量需求交給 SLS / MJF 或 CNC。Orinovate 報價時會一起檢查壁厚、孔徑與擺放方向。

最小壁厚：線寬、收縮與翹曲

FDM 的牆是由一條條擠出線組成，0.4 mm 噴嘴的線寬約 0.4–0.45 mm，所以 0.8 mm 是兩條線、1.2 mm 是三條線。壁厚若不是線寬的整數倍，中間會留下切片軟體無法填滿的細縫，或被當成填充處理，強度反而變差（新版 Arachne 牆生成器已大幅改善，但整數倍仍最穩）。

FDM 壁厚 ≈ n × 線寬　（0.4 mm 噴嘴：0.8 / 1.2 / 1.6 / 2.0 mm = 2 / 3 / 4 / 5 圈外牆）

• 外殼、盒子：1.2–2 mm；需要攻牙、鎖螺絲的位置局部加厚到 2.5 d 以上的凸台。
• 收納盒隔板：0.8–1.5 mm 即可，太厚只是浪費材料與時間。
• SLA：未支撐的薄壁、薄片 ≥ 1 mm，否則脫模與清洗時容易翹曲斷裂；大型中空件要開排液孔（≥ 3.5 mm）。
• SLS / MJF：壁厚盡量均勻，厚度突變處冷卻不均會翹曲或縮凹；實心厚塊可挖空並留 2 個以上 ⌀5 mm 清粉孔。

TIP本站盒子生成器的壁厚快選值為 1.2、1.6、2、3 mm，蓋子間隙預設每邊 0.2 mm；零件托盤的隔板快選 0.8–2 mm，都已依 FDM 線寬設計，直接套用即可。

懸空 45° 規則、支撐與橋接

FDM 每一層都要疊在下一層上。斜面越傾斜，每層向外突出的量越大，當突出量超過線寬的一半左右，線材就沒有東西可以靠，開始下垂。這就是「懸空不超過 45°」的由來（角度從垂直方向量起）。

每層突出量 = 層高 × tan θ　（θ：斜面與垂直方向的夾角）

• 朝下的邊用 45° 倒角取代圓角：圓角底部接近水平，必然懸空；倒角則全程維持 45°。
• 橋接：兩端都有支點的水平跨距，FDM 10 mm 以內很穩，調好冷卻可到 20–30 mm；更長就加支撐或改擺放方向。
• 水平孔的頂部是懸空：⌀3 mm 以上改成淚滴形（頂端 45° 尖角），⌀3 mm 以下直接列印即可。
• SLA 的懸空靠支撐而非角度，重點是讓擺放傾斜 15–45°，減少每層剝離面積，並把支撐點放在非外觀面。
• SLS / MJF 由未燒結粉末支撐，沒有懸空限制，但封閉空腔裡的粉末清不出來，一定要留清粉孔。

TIP能用改擺放方向解決的懸空，就不要加支撐：支撐不僅耗材，拆除後還會在表面留下痕跡，影響配合面尺寸。

孔、銷與配合公差

FDM 的孔幾乎一定會變小：圓被切成多邊形、轉角處材料向內堆積、冷卻收縮，水平孔頂部還會下垂。SLA 因過度曝光也會略小，SLS / MJF 的小孔則容易被黏附的粉末塞住。所以設計時要先加上製程補償。

CAD 孔徑 = 軸徑 + 配合間隙 + 製程補償　例：⌀5 mm 鋼銷、FDM 垂直孔、滑配 → 5 + 0.25 + 0.2 = 5.45 mm

• 列印的銷（外圓）通常接近設計值或略大，FDM 銷徑建議 ≥ 3 mm，並讓銷軸平行於平台，以免層間剪斷。
• 精密孔可以先印小 0.1–0.2 mm，再用鉸刀或鑽頭擴孔，比反覆調整補償更快。
• 需要 ISO 286 等級（如 H7）的配合，建議改用 CNC 加工，或在 3D 列印件中壓入金屬襯套。

TIP孔徑補償計算工具會依製程、方向與配合算出 CAD 孔徑、多邊形段數與淚滴頂點高度；先印一片 2.8–3.4 mm、每 0.1 mm 一孔的測試板，就能校正自己的機台。

文字浮雕與細小特徵

• 頂面浮雕最穩定：FDM 線寬 ≥ 0.6 mm、凸起 ≥ 0.6 mm（層高 0.2 mm 時 3 層），開啟熨燙（ironing）可讓文字周圍更平整。
• 側壁文字：字高 ≥ 5 mm、雕刻深度 0.4–0.6 mm；層高越小，弧線越平滑。
• 底面（貼平台）雕刻文字邊緣最銳利，但第一層的象腳會把 0.5 mm 以下的細縫填平，建議線寬 ≥ 0.8 mm。
• 選無襯線粗體字型；中文字筆畫多，FDM 字高建議 ≥ 8 mm，英數字 ≥ 5 mm 即可。
• SLA 可做到 0.3 mm 的細節，但雕刻文字容易殘留樹脂，深度 ≥ 0.4 mm 並徹底清洗；SLS / MJF 浮雕與雕刻深度 ≥ 0.5 mm，以利清粉。

同樣的原則適用於細銷、卡扣與薄肋：FDM 小於 2 mm 的獨立特徵（例如細柱）在列印時會晃動，且冷卻時間不足而變形，可加大尺寸、一次列印多件分攤層時間，或降低該層速度。

TIP文字與標記若只是識別用途，雕刻比浮雕更耐磨，也不會在組裝時勾到其他零件。

列印方向與強度：功能件的最後檢查

FDM 零件是異向性的：沿層線方向（XY）的強度最好，層與層之間（Z 方向）是最弱的介面，同材料下層間強度常常明顯較低。所以擺放方向不只影響外觀與支撐量，更決定零件會從哪裡斷。

1. 找出主要受力方向，讓拉力與彎曲沿 XY 平面傳遞；卡扣、懸臂樑、掛勾都應該躺平列印。
2. 齒輪、皮帶輪平放列印（軸線垂直平台），齒形由外牆構成最精確；正齒輪生成器建議 FDM 模數 ≥ 1、齒隙 0.1–0.15 mm。
3. 垂直的邊與內角加圓角分散應力；朝下的邊改用 45° 倒角。
4. 大面積平板（尤其 ABS、尼龍）容易翹曲：加肋、圓角，或拆成數件。
5. 標註關鍵尺寸與公差，其他尺寸讓製程自由發揮；送 Orinovate 報價時可附上配合要求。

TIPSLS / MJF 的強度接近等向，且一次可以排滿整個成型空間；需要數十到數百件功能件時，單價往往比 FDM 更低、品質也更一致。