SLS 3D 列印設計：壁厚、間隙與清粉指南
SLS 的粉末能支撐複雜幾何，卻也會困在狹縫、流道與隨印機構裡。設計自由度越高，清粉與後處理越需要先規劃。這篇把壁厚、孔洞、間隙、空心件與擺放放在同一套 DfSLS 流程中，協助你從 CAD 階段就避開下機後才發現的問題。
- 先確認剛性或反覆撓曲、吸濕與化學環境、外觀與數量，再決定PA12／PA11／TPU、壁厚與清粉孔、染色或蒸氣平滑。
- 文章中的尺寸與性能數值適合前期設計；正式圖面仍要對照實際材料牌號與供應商 DFM。
- 首件或小批要確認關鍵尺寸、卡扣循環、表面與吸濕，結果穩定後再放量。
先把需求與製程選對
為什麼 DfSLS 是獨立的設計學科
多數 DfAM 指南的起點都假設製程需要支撐、下表面會劣化、擺位主要是為了減少支撐。SLS 把這三個前提全部反過來：粉末支撐一切，每一面都算是上表面，擺位的重點變成精度與熱歷程，而不是支撐成本。
如果你已經決定好 SLS 要用哪種聚合物（PA12、PA11、玻纖填充、PP、TPU），請參考延伸文章「SLS 材料家族」。本文假設材料已定案，只專注在幾何、擺位、零件整併，以及你可以真正寫上圖面的細節極限。
SLS 可製造性參考數字
下表是我們團隊釘在設計審查螢幕上方的單頁版本。數字以調校良好的工業機台、PA12 且層厚 0.10–0.12 mm 為前提；玻纖填充與 TPU 版本會讓部分細節項目往外擴。
| 特徵 | 最小值 | 穩定值 | 備註 |
|---|---|---|---|
| 無支撐壁厚 | 0.7 mm | 1.0 mm | 低於 0.7 mm 容易在清粉時翹曲或撕裂 |
| 有支撐壁 / 肋 | 0.4 mm | 0.6 mm | 兩端必須連回主體 |
| 凸字 / 凸線 | 0.5 mm 寬 × 0.5 mm 高 | 0.8 × 0.8 mm | 凹字通常比凸字易讀 |
| 通孔直徑 | 1.5 mm | 2.0 mm | 孔徑通常小 0.1–0.2 mm |
| 封閉空間的清粉孔 | 4.0 mm | 5.0 mm | 每個空腔至少一個，盡量對角佈置 |
| 活動件間隙 | 0.4 mm | 0.5 mm | 隨印就位鉸鏈、連桿、關節 |
SLS 3D 列印設計：先定義需求，再選製程
把需求、製程與驗收方法連在一起，能減少打樣後才發現規格衝突。
- 1需求
剛性或反覆撓曲、吸濕與化學環境、外觀與數量
- 2材料與製程
PA12／PA11／TPU、壁厚與清粉孔、染色或蒸氣平滑
- 3驗收
關鍵尺寸、卡扣循環、表面與吸濕
SLS 3D 列印設計的關鍵設計規則
把多件組件整併成一次列印
當有螺栓或黏接的次組件可以被重畫為單一件時，SLS 最能展現價值。當零件數減少的好處大於尼龍體積成本時，經濟性即成立。以下是我們在決定整併前會使用的經驗矩陣。
| 情境 | 是否整併？ | 條件 |
|---|---|---|
| 年需求 ≤ 50、5 件以上 | 是 | 零件數與裝配工時主導 |
| 年需求 500、3 件 | 視情況 | 比較尼龍體積與射出模具攤提 |
| 有機構、3 個以上關節 | 是 | 隨印就位可完全消除裝配 |
| 高週次載荷路徑 | 否 | 層向疲勞可能低於螺栓式 |
| 需要金屬螺紋襯套 | 部分整併 | 本體整併，保留熱熔嵌件 |
| 內部流道、歧管 | 是 | SLS 免除交叉鑽孔與堵塞 |
隨印就位機構 — 粉末就是支撐
隨印就位關節的設計規則很簡單：每個滑動或旋轉面保留至少 0.4 mm 間隙，並確保該間隙內的粉末有出路。0.5 mm 名義間隙對尺寸漂移留有餘量，清粉後搖起來仍會覺得緊配。
止擋、扣緣、銷頭等止脫特徵，在清粉時也必須讓粉有路可走。常見錯誤是設計出沒有清粉通道的銷頭：關節印得出來，但清不乾淨，機構一到手就卡住。加一個小側槽，或把通道走到相鄰面即可。
從打樣、後處理到驗收
設計結語
DfSLS 的核心，是用「免支撐的自由」換來一組新的限制：清粉孔、粉床熱區、隨印就位間隙、擺位驅動的精度。內化這四個限制的團隊，就不會再把 SLS 當成「外觀比較好的 FDM」，而會用它原本的身份 — 從 CAD 到一件會動、能用的尼龍件之間，最短的那條路。
把這套設計思維和正確的聚合物選擇搭配起來，就能完整串起來。延伸文章「SLS 材料家族」涵蓋 PA12 / PA11 / PA12-GF / PP / TPU 的選擇；本文涵蓋對應材料的幾何設計。兩者合起來，就是 SLS 量產計畫前期設計基礎。
SLS 3D 列印設計送廠前四點確認
- 功能需求
剛性或反覆撓曲
- 材料與製程
PA12／PA11／TPU
- 設計重點
壁厚與清粉孔
- 驗收方式
關鍵尺寸
送廠前檢查：建議做法與常見誤區
| 建議做法 | 常見誤區 |
|---|---|
| 每個封閉空間加 ≥ 4 mm 清粉孔 | 讓裝飾性封閉腔體保持密封 |
| 為公差關鍵件預留中央粉床區 | 任由工廠把關鍵件排到粉床邊緣 |
| 隨印就位關節用 0.4–0.5 mm 間隙 | 把 FDM 的 0.2 mm 間隙搬到 SLS |
| 文字用凹字而非凸字 | 用 0.3 mm 凸字且期望它能撐過噴砂 |
| 讓層向遠離圓孔軸向 | 把 Ø2 mm 孔的軸向沿 Z 列印 |
| 80 mm 以上的平面要加肋 | 留一片 150 × 2 mm 的平板卻期望它不翹 |
- 每個封閉空間至少有一個 ≥ 4 mm 清粉孔。
- 隨印就位間隙設為 0.4–0.5 mm，不是 FDM 的 0.2 mm。
- 公差關鍵特徵已註記要擺在中央粉床、中高度。
- 緊配合圓孔的軸向在平面上，而非沿 Z。
- 文字採凹字、寬度 ≥ 0.5 mm、深度 ≥ 0.5 mm。
常見問題、延伸閱讀與參考來源
談「SLS 3D 列印設計」時，最先要確認什麼？
先確認剛性或反覆撓曲、吸濕與化學環境、外觀與數量。這些條件會直接影響PA12／PA11／TPU、壁厚與清粉孔、染色或蒸氣平滑，也比先指定單一材料或設備更容易取得可比較的報價。
可以直接照文章中的典型數值下單嗎？
不建議。文章數值適合前期設計，正式圖面仍要以實際材料牌號、設備能力、供應商 DFM 與首件結果為準。
打樣通過後，放量前還要做什麼？
把PA12／PA11／TPU、壁厚與清粉孔、染色或蒸氣平滑固定下來，再用同一套方法確認關鍵尺寸、卡扣循環、表面與吸濕；不同批次都能重現，才適合放量。
下一步可查看 3D 列印服務、材料資料庫、線上報價，以及 DMLS 金屬 3D 列印：支撐、方向與加工餘量、SLS 3D 列印材料怎麼選？PA12、PA11、TPU 比較。
