3D 打印中 Print-in-place 结构的研究与应用笔记

何为 Print-in-place

Simply put, any 3D printable design that has moving or interlocking parts that are built as one continuous print job falls under the print-in-place umbrella.
—— 摘自 Thingiverse 博客

简而言之,通过直接打印来实现一些可动或是互锁结构,而不需要手动装配,就可以被称为 Print-in-place。

举个简单的例子,如果你想要打一辆玩具车,那么作为一辆玩具车,它的轮子一定要能动。在传统加工里,工厂可能会选择小型轴承、连接结构、螺丝等组合来进行装配。但这里可是 3D 打印的世界,我们来大胆想象一下,有没有可能直接把连接轮子的轴直接打印在它该在的地方呢?

答案是肯定的,当然可以。

典型案例分析

这是一辆 Print-in-place 小车。只要保证打印机精度没有太大的问题,这个模型只要打印出来就是可以动的,完全不需要任何装配。

Toy Car Print In Place - Working Wheels by Scattered Collectables

我们来拆解一下这个模型的结构。

观察打印过程可以发现,前轮与后轮以及各对应的轴与玩具车本体之间是相互独立、不接触的,这也就使得打印件在打印完成之后就能拥有移动的能力。

我们将不接触的两部分拆分后观察轮子的轴,其结构是两边粗中间细的形式,而车壳则是将整个轴包起来,限制了移动的自由度,保证不会向外脱落,只保留了旋转能力。

结构提炼 & 复刻

在上面案例里,使用的互锁结构是典型的只带有旋转自由度的结构,转轴就是这一结构典型的使用方式,我们来自己尝试着复刻一下这种结构。

根据上面的分析,我构建出了最纯粹最基础的转轴结构。

但这个结构有一个明显的问题,那就是打印方向的限制。如果我们把它竖着打,那么就会出现悬空的结构;而横着打则不会出现特别大的问题。


3D 打印中 Print-in-place 结构的研究与应用笔记
https://blog.akyuu.cn/post/26051801/
作者
RLt
发布于
2026年5月18日
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