Wat is die beste invulpatroon vir 3D-drukwerk?

Roy Hill 15-07-2023
Roy Hill

Invulpatrone word soms oor die hoof gesien in 3D-drukwerk omdat dit net een deel van baie instellings vir jou afdrukke is. Daar is verskeie invulpatrone, maar toe ek deur die lys gekyk het, het ek by myself gewonder watter invulpatroon is die beste in 3D-drukwerk?

Sien ook: Beste materiaal vir 3D Gedrukte gewere - AR15 Laer, Onderdrukkers & amp; Meer

Die beste invulpatroon vir 3D-drukwerk is 'n seskantige vorm soos Cubic as jy na 'n goeie balans van spoed en krag is. Wanneer jy die funksie van jou 3D-gedrukte deel bepaal, sal die beste invulpatroon verskil. Vir spoed is die beste invulpatroon die Lyne-patroon, terwyl vir sterkte, Cubic.

Daar is 'n bietjie meer aan invulpatrone as wat ek eers besef het, so ek sal meer besonderhede oor die basiese beginsels ingaan. van elke invulpatroon, asook watter patrone mense beskou as die sterkste, die vinnigste en die algehele wenner.

    Watter tipes invulpatrone is daar?

    Wanneer ons kyk na Cura, die gewildste snysagteware wat daar is, hier is die invulpatroonopsies wat hulle het, tesame met 'n paar beeldmateriaal en nuttige inligting.

    • Grid
    • Lyne
    • Driehoek
    • Drie-Heksagonaal
    • Kubiek
    • Kubieke Onderverdeling
    • Oktet
    • Kwart Kubiek
    • Konsentriese
    • ZigZag
    • Kruis
    • Kruis3D
    • Giroid

    Wat is Grid Infill?

    Hierdie invulpatroon het 'n oorkruispatroon wat twee loodregte stelle lyne skep, wat vierkante in dienet krag gesoek, so dit beteken nie dat invulpatrone nie 'n verskil van meer as 5% funksionaliteitsgewys kan maak nie.

    Wat is die vinnigste invulpatroon vir spoed?

    As ons kyk na die beste invulpatroon vir spoed, die duidelike faktore hier is watter patrone die meeste reguit lyne het, minder beweging en die minste materiaal wat vir die druk gebruik word.

    Dit is redelik maklik om te bepaal wanneer ons dink oor die patroonkeuses wat ons het.

    Die beste invulpatroon vir spoed is die Lyne of Reglynige patroon, wat die verstekvulpatroon in Cura is. Patrone met die meeste rigtingveranderings neem gewoonlik langer om te druk, so reguit lyne druk die vinnigste met groot spoed.

    Wanneer ons kyk na die belangrike faktor in spoed en die gebruik van die minste materiaal, kyk ons ​​na die parameter van die beste sterkte per gewig verhouding. Dit beteken, in terme van sterkte en gewig, watter invulpatroon die beste hoeveelheid sterkte het in verhouding tot hoeveel invulling gebruik word.

    Ons wil nie net die minste materiaal gebruik en 'n voorwerp hê wat val maklik uitmekaar.

    Toetse is eintlik op hierdie parameter uitgevoer, waar CNC Kitchen gevind het dat die normale Reglynige of Lyne patroon een van die beste sterkte per gewig verhouding het en die minste hoeveelheid materiaal gebruik . Die kubieke onderverdelingspatroon is nog 'n aanspraakmaker op die gebruik van die minste materiaal. Dit skephoëdigtheid-invulling rondom die mure en laer in die middel.

    Dit is 'n perfekte patroon om as verstek vir jou afdrukke te hê, behalwe wanneer jy 'n spesifieke doel vir funksionaliteit en sterkte het. Nie net druk die lynepatroon of kubieke onderverdeling baie vinnig nie, dit gebruik 'n lae hoeveelheid invulling en het goeie sterkte.

    Wat is die beste invulpatroon vir buigsame 3D-afdrukke?

    Die beste invulpatrone vir TPU en buigsames is:

    • Konsentriese
    • Kruis
    • Kruis 3D
    • Giroïed

    Afhangende van jou model, sal daar 'n ideale patroon vir jou buigsame 3D-afdrukke wees.

    Soos voorheen genoem, werk die Konsentriese patroon die beste teen 'n invuldigtheid van 100%, maar meestal vir nie- sirkelvormige voorwerpe. Dit het redelike goeie vertikale sterkte, maar swak horisontale sterkte, wat dit die buigsame eienskappe gee

    Die Cross- en Cross 3D-patrone het ewe druk aan alle kante, maar die Cross 3D voeg ook die vertikale rigting-element by, maar dit neem wel langer om te sny.

    Giroid is wonderlik wanneer jy laer-digtheid invullings gebruik en is nuttig om 'n paar redes. Dit het vinnige druktye, groot weerstand teen skeer, maar is in die algemeen minder buigsaam, in vergelyking met die ander buigsame patrone.

    As jy op soek is na die beste invulpatroon vir kompressie dan is Gyroid een van die beste keuses.

    Hoeveel kos invuldigtheid of persentasieMaak saak?

    Invuldigtheid beïnvloed 'n aantal belangrike parameters vir jou 3D-gedrukte deel. Wanneer jy oor die 'Infill Digtheid' instelling in Cura beweeg, wys dit dat dit Top Lae, Bottom Layers, Infill Line Distance, Infill Patrone & Invul-oorvleueling.

    Vuldigtheid/persentasie het 'n redelik beduidende impak op deelsterkte en druktyd.

    Hoe hoër jou invulpersentasie, hoe sterker sal jou deel wees, maar by invuldigthede van meer as 50% word dit baie minder betekenisvol in terme van ekstra sterkte.

    Die verskil tussen invuldigtheid wat jy in Cura stel het 'n groot verskil in terme van wat dit in jou deelstruktuur verander.

    Hieronder is 'n visuele voorbeeld van 20% invuldigtheid vs 10%.

    'n Groter invuldigtheid beteken jou invullyne sal nader aan mekaar geplaas word, wat beteken meer strukture werk saam om 'n onderdeel sterkte te gee.

    Jy kan verbeel jou dat dit baie makliker sal wees om met 'n lae digtheid uitmekaar te breek as een met 'n hoë digtheid.

    Dit is belangrik om te weet dat invuldigtheid baie verskil oor hoe dit 'n deel beïnvloed as gevolg van verskille in invulpatrone.

    Basies, 'n verandering van 10% invulling na 20% invulling vir 'n Lyne-patroon gaan nie dieselfde wees as dieselfde verandering met 'n Giroïedpatroon nie.

    Die meeste invulpatrone het soortgelyke gewig met die dieselfde invul digtheid, maar dieDriehoekpatroon het 'n byna 40% toename in algehele gewig getoon.

    Dit is hoekom mense wat die Gyroid-invulpatroon gebruik nie sulke hoë invulpersentasies benodig nie, maar tog 'n gerespekteerde vlak van deelsterkte kry.

    Lae invuldigthede kan lei tot probleme soos mure wat nie met die invulling verbind nie en lugsakke wat geskep word, veral met patrone wat baie kruisings het.

    Jy kan onder ekstrusie kom wanneer een invullyn 'n ander lyn kruis, want van vloeionderbrekings.

    Cura verduidelik dat die verhoging van jou invuldigtheid die volgende effekte het:

    • Maak jou afdrukke in die algemeen sterker
    • Gee jou boonste oppervlaklae beter ondersteuning, maak hulle gladder en lugdig
    • Verminder probleemoplossingskwessies soos kussing
    • Vereis meer materiaal, maak dit swaarder as normaal
    • Neem baie langer om te druk, afhangende van die grootte van jou voorwerp

    Dus, invuldigtheid maak beslis saak wanneer ons kyk na die sterkte, materiaalgebruik en tydsberekening van ons afdrukke. Daar is gewoonlik 'n goeie balans om te tref tussen invulpersentasies, wat enigiets van 10%-30% is, afhangende van waarvoor jy van plan is om die onderdeel te gebruik.

    Estetiese of dele wat gemaak is om na te kyk, vereis baie minder invulling. digtheid omdat dit nie krag benodig nie. Funksionele onderdele vereis meer invuldigtheid (tot 70%), sodat hulle die lasdraende oor 'n lang tydperk vantyd.

    Beste invulpatroon vir deursigtige filament

    Baie mense hou daarvan om die Gyroid-invulpatroon vir deursigtige filament te gebruik, want dit gee 'n koel patroon. Die kubieke of heuningkoek-invulpatroon lyk ook goed vir deursigtige 3D-afdrukke. Die beste invulling vir deursigtige afdrukke is gewoonlik óf 0% óf 100% vir die model om duideliker te wees.

    Hier is 'n voorbeeld van die Gyroid-invulpatroon in 'n duidelike PLA 3D-druk. Een gebruiker het gesê hulle gebruik ook Gyroid met 'n 15% invuldigtheid.

    Duidelike pla met invulling sorg vir 'n koel patroon van 3D-drukwerk

    Kyk na die video hieronder vir 'n wonderlike beeld oor 3D-druk deursigtig filament.

    middel.
    • Groot sterkte in die vertikale rigting
    • Goeie sterkte in die rigting op die gevormde lyne
    • Swakker in die diagonale rigting
    • Skep 'n redelik goeie, gladde boonste oppervlak

    Wat is lyne/reglynige invulling?

    Die lyne-patroon skep verskeie parallelle lyne oor jou voorwerp, met alternatiewe rigtings per laag. So basies, een laag het lyne wat een kant toe loop, dan het die volgende laag lyne wat oor die ander kant loop. Dit lyk baie soortgelyk aan die roosterpatroon maar daar is 'n verskil.

    • Gewoonlik swak in die vertikale rigting
    • Baie swak in die horisontale rigting behalwe in die rigting van die lyne
    • Dit is die beste patroon vir 'n gladde boonste oppervlak

    'n Voorbeeld van hoe die lyne en roosterpatroon verskil, word hieronder getoon, waar invulrigtings verstek by 45° & -45°

    Lyne (reglynig) invulling:

    Laag 1: 45° – diagonale regterrigting

    Laag 2: -45° – diagonale linkerrigting

    Laag 3: 45° – diagonale regterrigting

    Laag 4: -45° – diagonale linkerrigting

    Roosterinvulling:

    Laag 1: 45° en -45 °

    Laag 2: 45° en -45°

    Laag 3: 45° en -45°

    Laag 4: 45° en -45°

    Wat is Driehoekinvulling?

    Dit is redelik selfverduidelikend; 'n invulpatroon waar drie stelle lyne in verskillende rigtings geskep word om driehoeke te vorm.

    • Het'n gelyke hoeveelheid sterkte in elke horisontale rigting
    • Groot skuifweerstand
    • Moeilikheid met vloeionderbrekings so hoë invuldigthede het lae relatiewe sterkte

    Wat is Drie-Heksagonale Invulling?

    Hierdie invulpatroon het 'n mengsel van driehoeke en seskantige vorms, deur die voorwerp afgewissel. Dit doen dit deur drie stelle lyne in drie verskillende rigtings te skep, maar op 'n manier dat hulle nie in dieselfde posisie met mekaar sny nie.

    • Baie sterk in die horisontale rigting
    • Gelyke sterkte in elke horisontale rigting
    • Groot weerstand teen skuif
    • Vereis baie boonste vellae om 'n egalige boonste oppervlak te kry

    Wat is Kubieke invulling?

    Die kubieke patroon skep blokkies wat getiteld en gestapel is, wat 'n 3-dimensionele patroon skep. Hierdie blokkies is georiënteer om op hoeke te staan, sodat hulle gedruk kan word sonder om interne oppervlaktes te oorhang

    • Gelyke sterkte in alle rigtings, insluitend vertikaal
    • Baie goeie algehele sterkte in elke rigting
    • Kussing word verminder met hierdie patroon omdat lang vertikale sakke nie geskep word nie

    Wat is kubieke onderverdeling?

    Die kubieke onderverdelingspatroon het ook kubusse en 'n 3-dimensionele patroon geskep, maar dit skep groter kubusse na die middel van die voorwerp. Dit word gedoen sodat die belangrikste gebiedevir sterkte het goeie invulling, terwyl materiaal bespaar word waar invulling die minste doeltreffend is.

    Invullingsdigthede moet met hierdie patroon verhoog word, want hulle kan baie laag in die middelareas wees. Dit werk deur 'n reeks van 8 onderverdeelde kubusse te skep, dan word die kubusse wat mure tref, onderverdeel totdat invullynafstand bereik word.

    • Beste en sterkste patroon in terme van gewig en druktyd (sterkte tot gewigsverhouding)
    • Gelyke sterkte in alle rigtings, insluitend vertikaal
    • Verminder ook die effek van kussing
    • Verhoogde vuldigtheid beteken dat vulsel nie deur die mure moet wys nie
    • Het baie terugtrekkings, nie ideaal vir buigsame materiaal of minder viskeuse materiale (loperig)
    • Snytyd is relatief langer

    Wat is Oktetvulling?

    Die Oktet-invulpatroon is nog 'n 3-dimensionele patroon wat 'n mengsel van blokkies en gereelde tetraëders (driehoekige piramide) skep. Hierdie patroon produseer kort-kort veelvuldige invullyne langs mekaar.

    • Het 'n sterk interne raam, veral waar die aangrensende lyne is
    • Modelle met 'n medium dikte (ongeveer 1cm/ 0.39″) vaar goed in terme van sterkte
    • Het ook verminderde kussingseffekte omdat lang vertikale sakke lug nie geskep word nie
    • Produseer oppervlakke van slegte topgehalte

    Wat is Quarter Cubic Infill?

    Die Quarter Cubic is 'n bietjiemeer kompleks in verduideliking, maar dit is baie soortgelyk aan die Octet Infill. Dit is 'n 3-dimensionele patroon of tessalasie (nuwe rangskikking van vorms) wat bestaan ​​uit tetraëders en verkorte tetraëders. Net soos Oktet plaas dit ook kort-kort veelvuldige invullyne langs mekaar.

    • Swaar vragte verdryf gewig na die interne struktuur
    • Raam is in twee verskillende rigtings georiënteer, wat maak hulle individueel swak.
    • Groot relatiewe sterkte vir modelle met 'n lae dikte ('n paar mm)
    • Verminderde kussingseffek vir boonste lae omdat lang vertikale sakke lug nie geproduseer word nie
    • Die oorbruggingsafstand vir hierdie patroon is lank, dus kan dit topoppervlakkwaliteit negatief beïnvloed

    Wat is konsentriese invulling?

    Sien ook: Kan jy 'n iPad, tablet of foon vir 3D-drukwerk gebruik? A Hoe om

    Die konsentriese invulpatroon skep eenvoudig 'n reeks binnegrense parallel met die omtrek van jou voorwerp.

    • Teen 'n invuldigtheid van 100% is dit die sterkste patroon aangesien lyne nie sny nie
    • Ideaal vir buigsame afdrukke aangesien dit swak en selfs in alle horisontale rigtings is
    • Het meer sterkte in die vertikale rigting teenoor horisontale
    • Swakste invulpatroon as nie 100% invuldigtheid gebruik word nie horisontale sterkte is nie daar nie
    • 100% invuldigtheid werk beter met nie-sirkelvormige vorms

    Wat is Zigzag Infill?

    Die Zigzag-patroon skep eenvoudig die patroon soos dit genoem word.Dit is baie soortgelyk aan die lyne-patroon, maar die verskil is dat lyne in een lang lyn verbind is, wat minder vloeionderbrekings tot gevolg het. Word hoofsaaklik in ondersteuningstrukture gebruik.

    • Wanneer 100% invuldigtheid gebruik word, is hierdie patroon die tweede sterkste
    • Beter vir sirkelvormige vorms in vergelyking met die konsentriese patroon teen 100% invulpersentasie
    • Een van die beste patrone vir 'n gladde boonste oppervlak, aangesien lynafstand baie min is
    • Het 'n swak sterkte in die vertikale rigting aangesien die lae onvoldoende bindingspunte het
    • Baie swak in die horisontale rigting, anders as in die rigting wat die lyne georiënteer is
    • Slegte weerstand teen skuif, so misluk vinnig onder 'n las

    Wat is Cross Infill?

    Die kruis-invulpatroon is 'n onortodokse patroon wat kurwes met spasies tussenin skep, wat kruisvorms binne 'n voorwerp repliseer.

    • Fantastiese patroon vir buigsame voorwerpe aangesien dit eweredig swak in alle rigtings onder druk is
    • Lang reguit lyne word nie in die horisontale rigting geproduseer nie, so dit is nie sterk in enige kolle nie
    • Het hoegenaamd geen terugtrekkings nie, so dit is makliker om buigsame materiale te druk met
    • Sterker in die vertikale rigting as horisontaal

    Wat is Cross 3D Infill?

    Die Cross 3D-invulpatroon skep daardie kurwes met spasies tussenin, wat kruisvorms binne die voorwerp repliseer, maar puls ook saamdie Z-as maak dit swakker in die vertikale rigting.

    • Skep selfs 'squishy-ness' in beide horisontale en vertikale rigtings, die beste patroon vir buigsames
    • Het nie 'n lang reguit lyne so dit is swak in alle rigtings
    • Produseer ook geen terugtrekkings nie
    • Dit neem relatief lank om te sny

    Wat is Gyroid Infill?

    Die Gyroid-invulpatroon skep 'n reeks golwe in afwisselende rigtings.

    • Ewe sterk in alle rigtings, maar nie die sterkste invulpatroon nie.
    • Ideaal vir buigsame materiale, maar produseer 'n minder sappige voorwerp as Cross 3D
    • Goeie weerstand teen skeer
    • Skep een volume wat vloeistowwe laat vloei, ideaal vir oplosbare materiale
    • Het 'n lang snytyd en skep groot G-kode-lêers
    • Sommige drukkers vind dit dalk moeilik om tred te hou met die G-kode-opdragte per sekonde, veral oor reeksverbindings.

    Wat is die beste invulpatroon vir sterkte (Cura)?

    Jy sal baie mense vind wat stry oor watter invulpatroon die beste vir krag is. Hierdie invulpatrone bestaan ​​uit hoë sterkte in verskeie rigtings, wat gewoonlik as 3-dimensionele patrone gekategoriseer word.

    Die beste kandidate wat mense daar uitgegooi het, is gewoonlik:

    • Cubic
    • Giroid

    Gelukkig is dit 'n redelik kort lys, sodat jy nie deur te veel hoef te gaan om jou perfekte pasvorm te vind nie. Ek sal deurgaanelke sterkte-invulpatroon om jou te help besluit waarvoor om te gaan. Eerlikwaar, van wat ek nagevors het, is daar nie te veel verskil in sterkte tussen hierdie nie, maar een het wel die oorhand.

    Cubic

    Cubic is wonderlik vanweë sy gelykheid. krag is van alle rigtings. Dit staan ​​bekend as 'n sterk invulpatroon deur Cura self en het 'n aantal variasies wat wys hoe nuttig dit is as 'n invulpatroon.

    Vir pure strukturele sterkte is Cubic baie gerespekteer en gewild vir 3D-drukker gebruikers daar buite.

    Dit kan ly aan oorhang-hoekverdraaiing, afhangende van jou model, maar oor die algemeen druk dit baie glad.

    Giroïed

    Waar gyroïed heers, is sy eenvormige sterkte in alle rigtings, sowel as die vinnige 3D-druktye. Die 'druk'-sterktetoets deur CNC Kitchen het getoon dat die Gyroid-invulpatroon 'n mislukkingslas van presies 264KG het vir 'n 10% invuldigtheid in beide die loodregte en dwarsrigtings.

    In terme van druktyd is daar ongeveer 'n verhoging van 25% in vergelyking met die Lines-patroon. Cubic en Gyroid het baie soortgelyke druktye.

    Dit gebruik wel meer materiaal as Cubic, maar dit is meer geneig tot drukkwessies soos lae wat nie stapel nie.

    Die hoë skuifsterkte, weerstand teen buig en lae gewig van hierdie invulpatroon maak dit 'n ideale keuse bo die meeste ander patrone. Nie net het dit hoë sterkte nie, dit isook ideaal vir buigsame afdrukke.

    Spesifieke sterktetoetse wat deur Cartesian Creations uitgevoer is, het bevind dat die sterkste invulpatroon Gyroid was, in vergelyking met 3D Heuningkoek (Simplify3D-patroon soortgelyk aan Cubic) en Reglynig.

    Dit het gewys dat die Gyroid-patroon uitstekend is om spanning te absorbeer, by 2 mure, 10% invuldigtheid en 6 onder- en boonste lae. Hy het gevind dat dit sterker is, minder materiaal gebruik en vinniger gedruk word.

    Die keuse is joune, maar ek sal persoonlik vir die Cubic-patroon gaan as ek maksimum drakrag wil hê. As jy krag wil hê, saam met buigsaamheid en vinniger afdrukke, is Gyroid die patroon om mee te gaan.

    Daar is ander faktore as invulpatroon vir maksimum sterkte. CNC Kitchen het gevind dat die hooffaktor die aantal mure en wanddikte is, maar dit het steeds 'n beduidende invloed.

    Hy het dit uitgevind deur 'n aantal verskillende invullings, digthede en wanddikte te toets en uitgevind presies hoe beduidende wanddikte was.

    Hierdie hipotese het ook meer bewyse agter die rug met 'n artikel wat in 2016 geskryf is oor die effekte van invulpatrone op treksterkte. Dit verduidelik dat verskillende invulpatrone 'n maksimum van 5% treksterkteverskille gehad het, wat beteken dat die patroon alleen nie te veel verskil gemaak het nie.

    Waar die hoofverskil gekom het in terme van invulling, was op die invulpersentasie. Alhoewel, treksterkte is nie die

    Roy Hill

    Roy Hill is 'n passievolle 3D-druk-entoesias en tegnologie-ghoeroe met 'n magdom kennis oor alles wat met 3D-drukwerk verband hou. Met meer as 10 jaar ondervinding in die veld, het Roy die kuns van 3D-ontwerp en -druk bemeester, en het 'n kenner geword in die nuutste 3D-druktendense en -tegnologie.Roy het 'n graad in meganiese ingenieurswese aan die Universiteit van Kalifornië, Los Angeles (UCLA), en het vir verskeie betroubare maatskappye op die gebied van 3D-drukwerk gewerk, insluitend MakerBot en Formlabs. Hy het ook met verskeie besighede en individue saamgewerk om pasgemaakte 3D-gedrukte produkte te skep wat 'n rewolusie in hul nywerhede gemaak het.Afgesien van sy passie vir 3D-drukwerk, is Roy 'n ywerige reisiger en 'n buitelug-entoesias. Hy geniet dit om tyd in die natuur deur te bring, stap en kamp saam met sy gesin. In sy vrye tyd gee hy ook mentors vir jong ingenieurs en deel hy sy rykdom kennis oor 3D-drukwerk deur verskeie platforms, insluitend sy gewilde blog, 3D Printerly 3D Printing.