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3D 列印外殼公差怎麼抓:板子、接頭、上下蓋的間隙整理

我第一次幫自己的板子印外殼,照著板子尺寸剛好畫,結果板子塞不進去、USB 線插到一半就卡住。後來印了好幾版才抓到手感,這篇把那些數字整理出來,用 135LAB 的 PCB 外殼生成器實際畫面說明。

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0.3–0.4 mm
板子到內壁(每邊)
0.6 mm
接頭開孔每邊放大
1 mm
最高零件到上蓋
2 mm
壁厚(0.4 噴嘴 5 道)

為什麼不能照板子尺寸剛好畫

FDM 印出來的東西有兩個固定的偏差:外形會稍微脹出來,孔和凹槽會縮。原因是線材擠出來是圓的,轉角和圓孔內側會多堆一點料,再加上 ABS 冷卻會收縮。我量過幾台常見的機器,同一個 60 mm 的方框,內尺寸大概會小 0.2~0.4 mm。

所以畫外殼不是「剛好」,而是每個會互相碰到的地方都要留空間。下面是我現在固定用的起始值,換機器或換材料再微調。

板子到內壁:每邊 0.3~0.4 mm

這是最常出問題的地方。板子本身也有 ±0.1~0.2 mm 的外形公差,再加上列印誤差,我習慣每邊留 0.4 mm。留太大板子會在殼裡晃,靠螺絲柱或支撐柱固定就沒關係。

PCB 外殼生成器的 3D 列印公差設定與即時 3D 預覽
外殼生成器的「3D 列印公差」:板子到內壁、零件頂到上蓋、自訂開孔公差都能用滑桿調。

在外殼生成器裡,這個值叫「板子到內壁間隙(XY)」,預設 0.4 mm。拉滑桿 3D 預覽會馬上跟著變,外殼外形尺寸也會顯示在右上角。

從上面看一次,確認每一邊都有縫

我每次都會切到「下殼」再按「頂」視角看一次,板邊和內壁之間要看得到一圈縫。接頭凸出板邊的地方會自動在牆上開孔,不會頂到牆。

從上方看下殼,Arduino Uno 板邊與內壁之間留有間隙
下殼頂視圖:板邊到內壁留一圈 0.4 mm 的縫,USB-B 和 DC 座穿過左側牆的開孔。

零件頂到上蓋:至少 1 mm

電解電容、排針、USB-A 這些高零件,頂部到上蓋內面至少留 1 mm。原因是高度資料常常不準,而且上蓋在 Z 方向的誤差比 XY 大。外殼生成器會用座標檔(CPL)和零件庫自動帶零件高度,估計值會標「?」,送印前請拿尺量一下最高的那顆。

下面這張是我故意把 USB 座高度改成 28 mm 測試:上蓋會自動加高把零件包住,並在下方列出提醒(例如按鍵壓柱變太長會晃,建議改成獨立按鍵帽)。紅色是干涉,一定要處理;黃色是提醒。

把零件高度改高後,上蓋自動加高並列出提醒
零件改高,上蓋自動加高;下方的提醒列表會列出干涉(紅)與注意事項(黃)。

接頭開孔:每邊放大 0.6 mm,外側挖沉孔

USB、DC 座的孔如果剛好照接頭大小開,大部分的線都插不到底,因為線頭的塑膠外殼(overmold)比接頭大。我現在的做法是每邊放大 0.6 mm,並在外側挖一個比線頭大一點的沉孔,讓線頭可以伸進來。

圓孔(DC、音源、SMA、LED)直徑再多加 0.2~0.3 mm,因為圓孔縮得最明顯。

上下蓋配合:止口單邊 0.2~0.25 mm

上下蓋接合我最常用「止口」:下殼的牆內側多長一圈 2 mm 高的薄邊,上蓋對應挖一圈槽。槽比薄邊單邊大 0.2~0.25 mm,蓋起來不會卡死,也不會晃。要防水就改用 O 型環溝,壁厚要加到 3 mm 以上。

壁厚與圓角

0.4 mm 噴嘴建議壁厚 1.6~2.4 mm(4~6 道線),我預設 2 mm。ABS 容易翹邊,外角加 3 mm 以上的圓角能明顯減少四角翹起來;大平面可以加內部加強肋。

我的建議順序

常見問題

3D 列印孔要放大多少?

一般 FDM 圓孔直徑放大 0.2~0.3 mm;接頭方孔每邊放大 0.5~0.6 mm。

板子和外殼內壁要留多少間隙?

每邊 0.3~0.4 mm 是比較安全的起點,板子用螺絲或支撐柱固定就不怕晃。

PLA 和 ABS 公差一樣嗎?

ABS 收縮比 PLA 大,孔會縮得多一點,建議多留 0.1 mm;ABS 耐熱比較好,也能用熱熔銅螺母。

不想自己算公差怎麼辦?

用 135LAB 的 PCB 外殼生成器,上傳 Gerber 或 KiCad 就會依板子和零件自動留公差、開孔,還會檢查干涉。

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