Le remplissage est l'un des paramètres clés de l'impression 3D, mais je me demandais quelle quantité de remplissage était réellement nécessaire pour réaliser une impression. J'ai fait quelques recherches pour trouver de bons pourcentages de remplissage que je vais vous expliquer dans cet article.

La quantité de remplissage dont vous avez besoin dépend de l'objet que vous créez. Si vous créez un objet pour son apparence et non pour sa solidité, un remplissage de 10 à 20 % devrait suffire. En revanche, si vous avez besoin de solidité, de durabilité et de fonctionnalité, un remplissage de 50 à 80 % constitue une bonne quantité de remplissage.

La suite de cet article aborde en profondeur les facteurs qui influencent la quantité de remplissage dont vous avez besoin pour vos impressions 3D, ainsi que d'autres conseils que vous pouvez utiliser.

Qu'est-ce que l'intercalaire ?

Lorsque vous imprimez un modèle 3D, il y a une chose qui ne nécessite pas de précision ou d'attention, c'est la façon dont vous imprimez l'intérieur. Pour cette raison, vous n'avez pas besoin de faire un intérieur complètement solide pour le modèle. C'est pourquoi vous pouvez utiliser une approche différente pour imprimer l'intérieur d'une manière plus efficace et efficiente.

Le remplissage est la structure tridimensionnelle qui est imprimée à l'intérieur du modèle pour maintenir les murs ou le périmètre de votre modèle. Le remplissage est utilisé pour donner de la force au modèle imprimé en utilisant une petite quantité de matériau. Il peut s'agir d'un motif répétitif qui peut faciliter l'impression.

L'un des principaux avantages du remplissage est que l'intérieur peut être imprimé avec différents degrés de creux. Ce facteur peut être représenté par un autre terme appelé densité de remplissage.

Si la densité de remplissage est de 0 %, cela signifie que le modèle imprimé est complètement creux et si elle est de 100 %, cela signifie que le modèle est complètement solide à l'intérieur. Outre le maintien de la structure, le remplissage détermine également la solidité de la structure.

La quantité de remplissage nécessaire pour un modèle imprimé en 3D dépend uniquement du type et de la fonctionnalité de l'impression. Nous discuterons des différents remplissages et des différents modèles utilisés à des fins différentes.

Différentes densités de remplissage pour différents objectifs

Utilisation comme modèle ou pièce décorative

Pour la construction d'une maquette de représentation ou d'exposition, il n'est pas nécessaire que la maquette soit résistante pour supporter des contraintes importantes, c'est pourquoi il n'est pas nécessaire d'utiliser un matériau de remplissage trop solide pour maintenir la structure en place.

La densité de remplissage utilisée à cette fin peut être de l'ordre de 10 à 20 %, ce qui permet d'économiser des matériaux et d'atteindre l'objectif fixé sans problème.

Le meilleur motif à utiliser dans ce cas est la ligne ou le zig-zag. Ces motifs maintiennent la structure en fournissant la force nécessaire à cet effet. Comme il s'agit de motifs très simples, ils peuvent être imprimés facilement et réduisent le temps d'impression global.

Certains recommandent même d'utiliser 5 % de remplissage pour les impressions plus importantes, mais en veillant à utiliser le modèle de remplissage Lines. Vous pouvez ajouter plus de périmètres ou augmenter l'épaisseur de la paroi pour donner plus de force au modèle.

Découvrez l'impression 3D ci-dessous réalisée par un utilisateur de Reddit.

7 heures avec 5% de remplissage par ender3

Modèles 3D standard

Il s'agit des modèles imprimés qui sont utilisés après l'impression en dehors de l'exposition. Ces impressions nécessitent plus de résistance que les précédentes et doivent être capables de supporter une quantité modérée de stress. Cela signifie que la densité de remplissage doit être augmentée jusqu'à une valeur d'environ 15-50%.

Les motifs tels que les tri-hexagones, les grilles ou les triangles sont les plus appropriés. Ces motifs sont un peu plus complexes que les lignes et les zig-zag. L'impression de ces motifs prend donc plus de temps. En fait, il faut 25 % de temps en plus pour imprimer ces motifs par rapport aux précédents.

Vous pouvez diviser et étudier les propriétés de chaque motif, car ils présentent eux aussi des différences mineures. La structure en grille est la plus simple et la plus faible des trois. Comme il s'agit d'une grille simple, elle peut être imprimée rapidement par rapport aux autres.

Le motif triangulaire peut être utilisé dans les zones du modèle présentant de petites caractéristiques rectangulaires, car il établit une meilleure connexion avec les murs qu'une grille dans ces conditions.

Le tri-hexagone est le plus solide des trois et il est constitué d'une combinaison de triangles et d'hexagones. L'inclusion de l'hexagone dans le maillage le rend beaucoup plus solide, comme le montre le fait que les nids d'abeilles utilisent le même polygone pour leur maillage.

Un autre avantage de la maille tri-hexagonale est qu'elle subit moins de dommages structurels que les autres en raison d'un mauvais refroidissement, car toutes les arêtes de cette maille sont courtes par rapport aux autres, ce qui laisse une petite longueur pour la flexion et la déformation.

Modèles 3D fonctionnels

Il s'agit de modèles imprimés qui sont conçus dans un but précis et qui peuvent être utilisés comme modèles de soutien ou comme pièces de rechange.

Les modèles 3D fonctionnels sont soumis à de fortes contraintes et doivent avoir une bonne capacité de charge. Ils doivent donc contenir un remplissage pour répondre à ces exigences. À cette fin, la densité de remplissage doit être d'environ 50 à 80 %.

Les meilleurs modèles de remplissage qui démontrent ces capacités de charge sont l'octuple, le cubique, la subdivision cubique, le gyroïde, etc. Le modèle octuple est une structure tétraédrique répétée qui fournit une résistance uniforme aux murs dans la plupart des directions.

La gyroïde est le meilleur modèle pour gérer le stress dans toutes les directions. Elle possède une structure tridimensionnelle en forme de vague qui est symétrique dans toutes les directions. C'est la raison pour laquelle ce modèle présente une force dans toutes les directions.

La structure gyroïde présente une résistance exceptionnelle à faible densité. Il s'agit d'une structure naturelle que l'on trouve dans les ailes des papillons et dans les membranes de certaines cellules.

Modèles flexibles

Le matériau d'impression du remplissage doit être pris en compte pour obtenir une certaine flexibilité. La meilleure solution serait d'utiliser du PLA à cette fin.

La densité de remplissage peut être comprise entre 0 et 100 %, en fonction de la flexibilité dont vous avez besoin. Les différents motifs disponibles à cette fin sont concentriques, croisés, croisés3D, etc.

Le motif concentrique est un motif de remplissage qui ressemble à une ondulation du contour. Il s'agit de copies concentriques du contour qui constituent le remplissage. Un autre motif à cet effet est le motif en croix. Il s'agit d'une grille en 2D qui laisse un espace entre les torsions et les courbures.

Les motifs concentriques et 2D sont très flexibles, mais si vous souhaitez quelque chose d'un peu plus rigide, la meilleure option sera d'utiliser un motif appelé cross 3D. Ce remplissage a une inclinaison sur l'axe z, mais reste le même dans une couche de plan 2D.

Avantages de la construction intercalaire

Augmente la vitesse d'impression

Le remplissage étant un motif tridimensionnel répétitif, il est facile à imprimer. L'imprimante 3D imprime par couches et chaque couche se compose de deux parties principales : le remplissage et le contour. Le contour est le périmètre de la couche qui devient l'enveloppe extérieure ou les parois du modèle imprimé.

Lors de l'impression d'une couche, le contour doit être imprimé avec beaucoup de précision car il définit la forme de l'objet. En revanche, le remplissage, qui est un motif répétitif, peut être imprimé sans le niveau de précision utilisé auparavant. Cela signifie qu'il peut être imprimé rapidement dans un mouvement de va-et-vient.

Faible consommation de matériaux

Le matériau utilisé pour l'impression d'un modèle est le plus élevé lorsqu'il est imprimé sous forme de solide pur à l'intérieur. On parle alors de remplissage avec une densité de remplissage de 100 %. Il est possible de réduire l'utilisation de matériau pour l'impression d'un modèle 3D en utilisant un remplissage approprié. Nous pouvons choisir la densité de remplissage en fonction de nos besoins.

Différents motifs à choisir

Il existe un grand nombre de motifs pour le remplissage, ce qui nous permet de choisir en fonction de nos besoins. Les différents motifs ont des propriétés différentes et nous pouvons les utiliser en conséquence. Le motif est souvent choisi en tenant compte des facteurs suivants...

• La forme du modèle - Vous pouvez choisir n'importe quel motif pour un objet. La solution optimale consiste à choisir celui qui offre la plus grande résistance avec la plus petite quantité de matériau pour la forme particulière du modèle. Si vous fabriquez une solution ronde ou cylindrique, le meilleur motif pour la maintenir en place est de choisir un motif concentrique comme archi ou octa.
• Flexibilité - si vous ne recherchez pas la force ou la rigidité, vous devez choisir un modèle de remplissage qui permet la flexibilité, comme les modèles concentriques, croisés ou croisés en 3D. Il existe des modèles pour la flexibilité globale et d'autres qui sont dédiés à la flexibilité dans une dimension particulière.
• Force du modèle - les motifs jouent un rôle important dans la détermination de la force d'un modèle. Certains motifs comme le gyroïde, le cubique ou l'octuple sont très forts. Ces motifs peuvent donner plus de force à un modèle que d'autres motifs pour la même densité de remplissage.
• Utilisation des matériaux - Indépendamment de la densité de remplissage, certains motifs sont conçus de manière à être serrés, tandis que d'autres sont liés de manière lâche, ce qui laisse beaucoup d'espace libre.

Utilisation efficace des terrains intercalaires

Angle de l'impression de remplissage

Différents éléments doivent être pris en compte lors de l'impression d'un intercalaire, notamment l'angle d'impression de l'intercalaire.

Si vous remarquez, dans la plupart des impressions, l'angle de l'impression est toujours de 45 degrés. En effet, à un angle de 45 degrés, les moteurs X et Y fonctionnent à la même vitesse, ce qui augmente la vitesse de réalisation du remplissage.

Parfois, vous vous trouverez dans une situation où le fait de changer l'angle du remplissage peut renforcer certaines parties faibles. Mais changer l'angle réduirait la vitesse. La meilleure solution pour éviter ce problème sera de positionner le modèle dans le bon alignement avec le remplissage dans le logiciel de découpage lui-même.

Remplissage Recouvrement

Vous pouvez obtenir une liaison plus forte entre le remplissage et le mur en augmentant la valeur du chevauchement du remplissage. Le chevauchement du remplissage est un paramètre qui, lorsqu'il est augmenté, accroît l'intersection du remplissage avec la paroi intérieure du contour.

Remplissage progressif et graduel

Si vous souhaitez que votre remplissage soit plus fort vers les parois de l'impression 3D, la meilleure façon d'y parvenir est d'utiliser un remplissage en gradient. Le remplissage en gradient fait varier la densité du remplissage dans le plan XY. La densité du remplissage devient plus élevée à mesure que l'on s'approche du contour du modèle.

C'est l'une des méthodes les plus efficaces pour renforcer la solidité du modèle. Le seul inconvénient de cette approche est qu'elle nécessite un temps d'impression plus long.

Il existe un type d'impression similaire, appelé remplissage progressif, dans lequel la densité de remplissage varie selon l'axe Z.

Épaisseur du remplissage

L'impression d'un remplissage très fin rendra la structure susceptible d'être endommagée sous l'effet de la contrainte.

Densités de remplissage multiples

Certains des nouveaux logiciels d'impression 3D sont dotés d'outils puissants permettant de modifier la densité de remplissage plusieurs fois dans un même modèle.

L'un des principaux avantages de cette méthode est l'utilisation intelligente du matériau aux endroits qui ont besoin de force dans un modèle. Ici, il n'est pas nécessaire d'utiliser une densité de remplissage élevée dans l'ensemble du modèle pour maintenir la force d'une seule partie de l'impression.