Hversu mikla fyllingu þarf ég fyrir þrívíddarprentun?

Roy Hill 25-08-2023
Roy Hill

Uppfylling er ein af lykilstillingunum við þrívíddarprentun, en ég velti því fyrir mér hversu mikla fyllingu þú þarft í raun þegar þú gerir prentun. Ég hef gert nokkrar rannsóknir til að finna út nokkrar góðar útfyllingarprósentur sem ég mun útskýra í þessari grein.

Magn fyllingar sem þú þarft fer eftir því hvaða hlut þú ert að búa til. Ef þú ert að búa til hlut fyrir útlit en ekki styrk, ætti 10-20% fylling að vera nóg. Á hinn bóginn, ef þú þarft styrk, endingu og virkni, þá er 50-80% gott magn af fyllingu.

Restin af þessari grein mun fara ítarlega um hvaða þættir hafa áhrif á hversu mikla fyllingu þú þarft fyrir þrívíddarprentanir þínar og önnur ráð sem þú getur notað.

    Hvað er Infill?

    Þegar þú ert að prenta þrívíddarlíkan, eitt sem þarf ekki öll nákvæmni eða athygli er hvernig þú prentar innréttinguna. Af þessum sökum þarftu ekki að búa til fullkomlega trausta innréttingu fyrir líkanið. Þetta er ástæðan fyrir því að þú getur notað aðra nálgun til að prenta innréttinguna á skilvirkari og skilvirkari hátt.

    Sjá einnig: 7 bestu Budget Resin 3D prentarar undir $500

    Infill er þrívíddarbyggingin sem er prentuð inni í líkaninu til að halda veggjum eða jaðri líkansins saman . Fylling er notuð til að gefa prentuðu líkaninu styrk með því að nota lítið magn af efni. Það getur verið endurtekið mynstur sem getur auðveldað prentunina.

    Einn af helstu kostum fyllingar er að hægt er að prenta innréttinguna í mismiklum mæli.hollusta. Hægt er að tákna þennan þátt í öðru hugtaki sem kallast fyllingarþéttleiki.

    Ef fyllingarþéttleiki er 0% þýðir það að prentaða líkanið er alveg hol og 100% þýðir að líkanið er alveg solid að innan. Burtséð frá því að halda burðarvirkinu ræður fylling líka styrk byggingarinnar.

    Hversu mikil fylling þarf fyrir þrívíddarprentað líkan fer eingöngu eftir gerð og virkni prentsins. Við munum ræða mismunandi fyllingar og mismunandi mynstur sem notuð eru í mismunandi tilgangi.

    Mismunandi fyllingarþéttleiki í mismunandi tilgangi

    Notkun sem fyrirmynd eða skrauthluti

    Til að byggja líkan fyrir framsetningu eða sýningu, þú þarft ekki að líkanið sé sterkt til að takast á við mikið álag. Af þessum sökum þarftu ekki fyllingu sem er of sterk til að halda byggingunni saman.

    Þéttleiki fyllingarinnar sem notaður er í þessu skyni getur verið um 10-20%. Þannig geturðu vistað efni sem og gert nauðsynlegan tilgang án þess að gefa þér vandamál.

    Besta mynstrið til að nota í þessari atburðarás væri línur eða sikk-sakk. Þessi mynstur halda uppbyggingunni saman með því að veita þann styrk sem þarf í þessum tilgangi. Þar sem þetta eru mjög einföld mynstur er auðvelt að prenta það og það styttir heildarprentunartímann.

    Sumir mæla með því að nota jafnvel 5% fyllingu fyrir stærri prenta en passa upp á að nota Lines fyllingarmynstrið.Þú getur bætt við fleiri jaðri eða aukið veggþykktina til að bæta styrk við líkanið.

    Skoðaðu þrívíddarprentunina hér að neðan eftir Reddit notanda.

    7 klukkustundir með 5% fyllingu frá ender3

    Staðlað þrívíddarlíkön

    Þetta eru prentuðu líkönin sem eru notuð eftir aðra prentun en sýningu. Þessar prentanir krefjast meiri styrks miðað við fyrri og ættu að geta tekist á við hóflega álag. Þetta þýðir að fyllingarþéttleiki ætti að aukast í um það bil 15-50%.

    Mynstur eins og þríhyrninga, rist eða þríhyrningar eru hentugar í þessu skyni. Þessi mynstur eru aðeins flóknari en línur og sikk-sakk. Þess vegna myndi þessi mynstur þurfa meiri tíma til að prenta. Reyndar myndi það taka þessi mynstur 25% lengri tíma samanborið við þau fyrri.

    Þú getur skipt og rannsakað eiginleika hvers mynsturs þar sem þau hafa líka smámun á milli þeirra. Uppbygging ristarinnar er einfaldasta og veikasta af öllum þremur. Þar sem það er einfalt rist er hægt að prenta það fljótt samanborið við restina.

    Stóri kosturinn við þríhyrningsmynstrið er hæfni þess til að bera álag þegar það er sett hornrétt á veggina. Þríhyrningsmynstrið er hægt að nota á svæðum líkansins með litlum rétthyrndum einkennum þar sem þetta mynstur tengir meira við veggina samanborið við rist undir þessu ástandi.

    Þríhyrningurinn er sterkastur allra þriggja og hann hefursambland af bæði þríhyrningum og sexhyrningum. Með sexhyrningi í möskva gerir hann mun sterkari. Þetta er augljóst af því að hunangsseimur nota sama marghyrninginn fyrir möskva sína.

    Annar kostur við þríhyrndan möskva er að það verður fyrir minni byggingarskemmdum samanborið við aðra vegna lélegrar kælingar. Þetta er vegna þess að allar brúnir í þessu mynstri eru stuttar miðað við hvíld, sem skilur eftir litla lengd fyrir beygingu og aflögun.

    Virka þrívíddarlíkön

    Þetta eru prentuðu líkanin sem eru gerð til að þjóna tilgang. Það er hægt að nota sem stuðningslíkön eða varahluti.

    Hinvirku þrívíddarlíkönin eru háð miklum styrk og verða að hafa góða burðargetu. Þetta þýðir að það ætti að innihalda fyllingu til að uppfylla þessar kröfur. Í þessu skyni ætti fyllingarþéttleiki að vera um það bil 50-80%.

    Bestu fyllingarmynstrið sem sýna þessa burðargetu eru oktett, teningur, kubísk undirskipting, gyroid o.s.frv. uppbygging sem skilar styrk jafnt á veggi í flestar áttir.

    Besta mynstrið til að takast á við streitu úr hvaða átt sem er er gyroid. Það hefur þrívíddar bylgjulík uppbyggingu sem er samhverf í allar áttir. Þetta er ástæðan fyrir því að þetta mynstur sýnir styrk í allar áttir.

    Gyroid uppbyggingin sýnir einstakan styrk við lágan þéttleika. Þetta ernáttúruleg uppbygging sem er að finna í vængjum fiðrilda og innan himna sumra frumna.

    Sveigjanleg líkön

    Íhuga þarf að prenta fyllinguna til að fá sveigjanleika. Besta lausnin hér væri að nota PLA í þessum tilgangi.

    Ífyllingarþéttleiki í þessum tilgangi getur verið hvar sem er í kringum 0-100% eftir því hversu mikinn sveigjanleika þú þarft. Mismunandi mynstur í boði í þessu skyni eru sammiðja, kross, cross3D osfrv.

    Concentric er útfyllingarmynstur sem myndi vera gáralíkt mynstur útlínunnar. Þetta væri sammiðja afrit af útlínunni sem mynda fyllinguna. Annað mynstur í þeim tilgangi er kross. Þetta er 2D rist sem leyfir plássi á milli þess að snúa og beygja.

    Sammiðja og 2D mynstrið eru mjög sveigjanleg, en ef þú vilt eitthvað sem er svolítið stíft líka þá er besti kosturinn að nota mynstur sem kallast kross 3D. Þessi fylling hefur halla í gegnum z-ásinn, en helst sú sama í lagi af tvívíddarplani.

    Kostir fyllingar

    eykur prenthraða

    Þar sem fyllingin er endurtekið þrívítt mynstur sem auðvelt er að prenta. Þrívíddarprentarinn prentar í lögum og samanstendur hvert lag af 2 meginhlutum; fyllinguna og útlínuna. Útlínan er jaðar lagsins sem verður ytri skel eða veggir prentlíkans.

    Á meðan lag er prentað þarf útlínanmikla nákvæmni að prenta þar sem hún skilgreinir lögun hlutarins. Á meðan er hægt að prenta útfyllinguna sem er endurtekið mynstur án þess hversu nákvæmni sem áður var notuð. Þetta þýðir að hægt er að prenta það fljótt í til og frá hreyfingu.

    Lág efnisnotkun

    Efnið sem notað er til að prenta líkan verður hæst þegar það er prentað sem hreint fast efni að innan. Þetta er kallað fylling með 100% fyllingarþéttleika. Við getum dregið úr efnisnotkun til að prenta þrívíddarlíkan með því að nota viðeigandi fyllingu. Við getum valið fyllingarþéttleika í samræmi við þarfir okkar.

    Mismunandi mynstur til að velja

    Það er mikið af mynstrum til að velja fyrir fyllinguna, þetta gefur okkur möguleika til að velja úr eftir þörfum okkar . Mismunandi mynstur hafa mismunandi eiginleika og við getum notað þá í samræmi við það. Mynstrið er oft valið með því að huga að eftirfarandi þáttum-

    • Lögun líkansins – Þú getur valið hvaða mynstur sem er fyrir hlut. Besta lausnin hér væri að velja þann sem gefur hámarksstyrk með minnsta magni af efni fyrir þá tilteknu lögun líkansins. Ef þú ert að búa til hringlaga eða sívala lausn væri best að halda henni saman að velja sammiðja mynstur eins og archi eða octa.
    • Sveigjanleiki – ef þú ert ekki á bak við styrk eða stífleika; þá þarftu að velja útfyllingarmynstur sem leyfir sveigjanleika eins og sammiðja mynstur, krosseða krossa 3D. Það eru mynstur fyrir heildarsveigjanleika og þau sem eru tileinkuð sveigjanleika í tiltekinni vídd.
    • Styrkur líkansins – mynstur gegna stóru hlutverki í að setja styrk líkansins. Sum mynstur eins og gyroid, cubic eða octet eru frekar sterk. Þessi mynstur geta gefið líkaninu meiri styrk en önnur mynstur við sama fyllingarþéttleika.
    • Efnisnotkun – Burtséð frá fyllingarþéttleika eru sum mynstur hönnuð þannig að þeim er pakkað þétt saman á meðan sum eru lauslega tengd. sem gefur mikið laust pláss.

    Árangursrík notkun áfyllingar

    Angle of Infill Prentun

    Það er ýmislegt sem þarf að huga að við prentun áfyllingar. Eitt slíkt er hornið sem fyllingin er prentuð í.

    Ef þú tekur eftir, í flestum prentunum er hornið á prentinu alltaf 45 gráður. Þetta er vegna þess að í 45 gráðu horni vinna bæði X og Y mótorarnir á jöfnum hraða. Þetta eykur hraðann við að klára fyllinguna.

    Einhvern tímann verður þú í aðstæðum þar sem breyting á horninu á fyllingunni getur haldið sumum veikum hlutum sterkari. En að breyta horninu myndi minnka hraðann. Besta lausnin til að forðast þetta vandamál er að staðsetja líkanið í réttri röðun við fyllinguna í sneiðhugbúnaðinum sjálfum.

    Infill Skörun

    Þú getur náð sterkari tengingu fyllingar við vegg með því að auka verðmæti fyllingarskarast. Skörun áfyllingar er breytu sem þegar hún er aukin eykur skurðpunktur fyllingarinnar við innri vegg útlínunnar.

    Higull og hægfara fylling

    Ef þú vilt að fyllingin haldist sterkari að veggjum þrívíddarprentunina, þá er besta leiðin til að gera þetta með því að nota hallafyllingu. Hallifyllingin hefur fyllingarþéttleikann sem breytist í gegnum XY planið. Fyllingarþéttleikinn verður meiri þegar við nálgumst útlínur líkansins.

    Þetta er ein skilvirkasta leiðin til að bæta meiri styrk í líkanið. Eini gallinn við þessa nálgun er að það tekur lengri prentunartíma.

    Það er til svipuð tegund af prentun sem kallast hægfara útfylling þar sem áfyllingarþéttleiki breytist í gegnum Z-ásinn.

    Sjá einnig: 30 bestu þrívíddarprentanir fyrir TPU – Sveigjanlegar þrívíddarprentanir

    Þykkt áfyllingar

    Notaðu þykka fyllingu til að fá meiri styrk og stífleika. Prentun á mjög þunnri fyllingu mun gera bygginguna viðkvæma fyrir skemmdum undir álagi.

    Margfaldur fyllingarþéttleiki

    Sumir af nýju þrívíddarprentunarhugbúnaðinum koma með öflugum verkfærum til að breyta fyllingarþéttleikanum mörgum sinnum í einu líkan.

    Einn helsti kostur þessarar aðferðar er skynsamleg efnisnotkun á stöðum sem þurfa styrk í líkani. Hér þarftu ekki að nota háan fyllingarþéttleika í gegnum allt líkanið til að halda aðeins einum hluta af prentuninni vel.

    Roy Hill

    Roy Hill er ástríðufullur þrívíddarprentunaráhugamaður og tæknigúrú með mikla þekkingu á öllu sem tengist þrívíddarprentun. Með yfir 10 ára reynslu á þessu sviði hefur Roy náð tökum á list þrívíddarhönnunar og prentunar og hefur orðið sérfræðingur í nýjustu þróun og tækni í þrívíddarprentun.Roy er með próf í vélaverkfræði frá háskólanum í Kaliforníu í Los Angeles (UCLA) og hefur starfað hjá nokkrum virtum fyrirtækjum á sviði þrívíddarprentunar, þar á meðal MakerBot og Formlabs. Hann hefur einnig unnið með ýmsum fyrirtækjum og einstaklingum til að búa til sérsniðnar þrívíddarprentaðar vörur sem hafa gjörbylt atvinnugreinum þeirra.Fyrir utan ástríðu sína fyrir þrívíddarprentun er Roy ákafur ferðamaður og útivistarmaður. Hann nýtur þess að eyða tíma í náttúrunni, gönguferðum og útilegu með fjölskyldu sinni. Í frítíma sínum leiðbeinir hann einnig ungum verkfræðingum og deilir mikilli þekkingu sinni um þrívíddarprentun í gegnum ýmsa vettvanga, þar á meðal vinsæla bloggið sitt, 3D Printerly 3D Printing.