Hvert er besta útfyllingarmynstrið fyrir þrívíddarprentun?

Roy Hill 15-07-2023
Roy Hill

Uppfyllingarmynstur gleymast stundum í þrívíddarprentun vegna þess að það er aðeins einn hluti af mörgum stillingum fyrir prentanir þínar. Það eru nokkur útfyllingarmynstur en þegar ég skoðaði listann velti ég því fyrir mér, hvaða fyllingarmynstur er best í þrívíddarprentun?

Besta fyllingarmynstrið fyrir þrívíddarprentun er sexhyrnt form eins og Cubic ef þú ert eftir góðu jafnvægi á hraða og styrk. Þegar þú ákvarðar virkni þrívíddarprentaðs hlutans þíns mun besta útfyllingarmynstrið vera mismunandi. Fyrir hraða er besta útfyllingarmynstrið Lines mynstur, en fyrir styrk, Cubic.

Það er aðeins meira að fylla mynstur en ég gerði mér fyrst grein fyrir, svo ég mun fara nánar út í grunnatriðin. af hverju útfyllingarmynstri, sem og hvaða mynstur fólk lítur á sem sterkasta, hraðasta og sigurvegara alhliða.

    Hvaða tegundir af fyllingarmynstri eru til?

    Þegar við skoðum Cura, vinsælasta sneiðunarhugbúnaðinn sem til er, þá eru hér útfyllingarmynstrið sem þeir hafa ásamt nokkrum myndefni og gagnlegum upplýsingum.

    • Rit
    • Línur
    • Þríhyrningur
    • Þrí-sexhyrndur
    • Kúbískur
    • Kúbískur undirdeild
    • Oktett
    • Fjórðungs teningur
    • Concentric
    • ZigZag
    • Cross
    • Cross3D
    • Gyroid

    Hvað er Grid Infill?

    Þetta fyllingarmynstur er með krossmynstri sem myndar tvö hornrétt sett af línum sem mynda ferninga íaðeins eftirsóttur styrkur svo þetta þýðir ekki að fyllingarmynstur geti ekki skipt meira en 5% virkni.

    Hvað er hraðasta uppfyllingarmynstrið fyrir hraða?

    Ef við eru að skoða besta útfyllingarmynstrið fyrir hraða, skýru þættirnir hér eru hvaða mynstur hafa beinustu línurnar, minni hreyfingu og minnst efni notað fyrir prentunina.

    Þetta er frekar auðvelt að ákvarða hvenær við hugsum um mynsturval sem við höfum.

    Besta fyllingarmynstrið fyrir hraða er Lines eða Rectilinear mynstur, sem er sjálfgefið fyllingarmynstur í Cura. Mynstur með mest stefnubreytingar tekur venjulega lengri tíma að prenta, þannig að beinar línur prentast hraðast með miklum hraða.

    Þegar við lítum á mikilvæga þáttinn í hraða og notkun sem minnsts efnis, skoðum við færibreyta besta styrkleika á þyngdarhlutfalli. Þetta þýðir, hvað varðar styrk og þyngd, hvaða fyllingarmynstur hefur mestan styrk miðað við hversu mikið fylling er notuð.

    Við myndum ekki vilja einfaldlega nota sem minnst efni og hafa hlut sem fellur auðveldlega í sundur.

    Próf hafa í raun verið gerðar á þessari færibreytu, þar sem CNC Kitchen komst að því að venjulegt réttlínulegt eða línumynstur hefur einn besta styrkleika á þyngdarhlutfalli og notar minnst magn af efni . Cubic Subdivision mynstur er annar keppinautur um að nota sem minnst efni. Það skaparfylling með mikilli þéttleika í kringum veggina og lægri í miðjunni.

    Það er fullkomið mynstur til að hafa sem sjálfgefið fyrir útprentanir þínar, annað en þegar þú hefur sérstakan tilgang fyrir virkni og styrk. Línumynstrið eða Cubic Subdivision prentast ekki aðeins mjög hratt, það notar lítið magn af fyllingu og hefur góðan styrk.

    Hvað er besta útfyllingarmynstrið fyrir sveigjanlegar þrívíddarprentanir?

    Það besta útfyllingarmynstur fyrir TPU og sveigjanleika eru:

    • Concentric
    • Cross
    • Cross 3D
    • Gyroid

    Það fer eftir líkaninu þínu, það verður tilvalið mynstur fyrir sveigjanlega þrívíddarprentanir þínar.

    Eins og áður hefur komið fram virkar sammiðja mynstrið best við 100% fyllingarþéttleika, en aðallega fyrir ekki hringlaga hluti. Það hefur nokkuð góðan lóðréttan styrk en veikan láréttan styrk, sem gefur honum sveigjanlega eiginleika

    Kross og Cross 3D mynstrin hafa jafnan þrýsting á allar hliðar en Cross 3D bætir einnig við lóðrétta stefnuþáttinn, en það tekur lengur að sneiða.

    Gyroid er frábært þegar þú notar lægri þéttleika fyllingar og er gagnlegt af nokkrum ástæðum. Það hefur hraðan prenttíma, mikla viðnám gegn klippingu en er minna sveigjanlegt í heildina, samanborið við önnur sveigjanleg mynstrin.

    Ef þú ert að leita að besta útfyllingarmynstrinu fyrir þjöppun þá er Gyroid einn besti kosturinn.

    Hversu mikið kostar fyllingarþéttleiki eða hlutfallSkiptir máli?

    Þéttleiki fyllingar hefur áhrif á fjölda mikilvægra þátta fyrir þrívíddarprentaða hlutann þinn. Þegar þú sveimar yfir 'Infill Density' stillinguna í Cura, sýnir það að það hefur áhrif á efstu lögin, neðstu lögin, áfyllingarlínulengd, fyllingarmynstur og amp; Skörun áfyllingar.

    Þéttleiki fyllingar/prósentu hefur nokkuð veruleg áhrif á styrk hluta og prenttíma.

    Því hærra sem áfyllingarprósentan þín er, því sterkari verður hlutinn þinn, en við fyllingarþéttleika yfir 50% verða þeir mun minna mikilvægir hvað varðar aukinn styrkleika.

    Munurinn á fyllingarþéttleika sem þú stillir í Cura er mikill munur hvað varðar það hvað hann er að breyta í hlutabyggingunni þinni.

    Hér að neðan er sjónrænt dæmi um 20% fyllingarþéttleika á móti 10%.

    Hærri fyllingarþéttleiki þýðir að fyllingarlínurnar þínar verða settar nær saman, sem þýðir að fleiri mannvirki vinna saman til að veita hluta styrk.

    Þú getur ímyndaðu þér að það væri miklu auðveldara að reyna að brjóta í sundur með litlum þéttleika en með miklum þéttleika.

    Það er mikilvægt að vita að áfyllingarþéttleiki er mjög mismunandi eftir því hvernig hann hefur áhrif á hluta vegna mismunar á fyllingarmynstri.

    Í grundvallaratriðum mun breyting á 10% fyllingu í 20% fyllingu fyrir Lines mynstur ekki vera það sama og sama breyting með Gyroid mynstur.

    Flest fyllingarmynstur hafa svipaða þyngd og sama fyllingarþéttleiki, enÞríhyrningsmynstur sýndi næstum 40% aukningu á heildarþyngd.

    Þess vegna þurfa fólk sem notar Gyroid fyllingarmynstrið ekki svo háa fyllingarprósentu, en fær samt virðulegan hlutstyrk.

    Lágur fyllingarþéttleiki getur leitt til vandamála eins og veggir sem tengjast ekki fyllingunni og loftvasar verða til, sérstaklega með mynstrum sem hafa margar krossanir.

    Þú getur lent undir útpressun þegar ein fyllingarlína fer yfir aðra línu vegna þess að af flæðistruflunum.

    Cura útskýrir að aukin útfyllingarþéttleiki hefur eftirfarandi áhrif:

    • Gerir prentanir þínar sterkari í heildina
    • Gefur efstu yfirborðslögunum þínum betri stuðning, gera þær sléttari og loftþéttari
    • Dregur úr úrræðaleit eins og púða
    • Karfnast meira efnis, sem gerir það þyngra en venjulega
    • Tekur mun lengri tíma að prenta eftir stærð hlutur

    Þannig að fyllingarþéttleiki skiptir örugglega máli þegar við erum að skoða styrk, efnisnotkun og tímasetningu prentanna okkar. Það er yfirleitt gott jafnvægi á milli áfyllingarprósentu, sem er allt frá 10%-30% eftir því í hvað þú ætlar að nota hlutinn.

    Fagurfræði eða hlutar sem eru gerðir til að skoða krefjast miklu minni fyllingar þéttleika vegna þess að það þarf ekki styrk. Hagnýtir hlutar krefjast meiri fyllingarþéttleika (allt að 70%), svo þeir þola burðarþolið yfir langan tímatíma.

    Besta fyllingarmynstrið fyrir gegnsætt þráð

    Margir elska að nota Gyroid fyllingarmynstrið fyrir gagnsæ þráð því það gefur flott útlit mynstur. Cubic eða Honeycomb fyllingarmynstrið lítur líka vel út fyrir gagnsæ 3D prentun. Besta fyllingin fyrir gagnsæ prentun er venjulega annað hvort 0% eða 100% til að líkanið sé skýrara.

    Hér er dæmi um Gyroid útfyllingarmynstrið í skýrri PLA 3D prentun. Einn notandi sagðist líka nota Gyroid með 15% fyllingarþéttleika.

    Sjá einnig: Er hægt að nota þrívíddarprentara í heitu eða köldu herbergi/bílskúr?

    Tært plagg með fyllingu gefur flott mynstur frá þrívíddarprentun

    Kíktu á myndbandið hér að neðan til að fá frábæra mynd af gagnsærri þrívíddarprentun þráður.

    miðja.
    • Mikil styrkur í lóðréttri átt
    • Góður styrkur í stefnu á mynduðum línum
    • Meira í skástefnu
    • Býr til nokkuð gott, slétt yfirborð

    Hvað er línur/réttlínufylling?

    Línamynstrið skapar nokkrar samsíða línur yfir hlutinn þinn, með öðrum áttum á hverju lagi. Svo í grundvallaratriðum, eitt lag hefur línur sem fara í aðra áttina, þá eru línur í næsta lag sem fara yfir í hina áttina. Það lítur mjög svipað út og ristmynstrið en það er munur.

    • Venjulega veik í lóðréttri átt
    • Mjög veik í láréttri átt nema í stefnu línanna
    • Þetta er besta mynstrið fyrir slétt yfirborðsflöt

    Dæmi um hvernig línur og rist mynstur eru mismunandi er sýnt hér að neðan, þar sem fyllingarstefnur eru sjálfgefnar við 45° & -45°

    Línur (réttlínulaga) fylling:

    Lag 1: 45° – ská hægri átt

    Lag 2: -45° – ská vinstri átt

    Lag 3: 45° – ská hægri átt

    Lag 4: -45° – ská vinstri átt

    Ritfylling:

    Lag 1: 45° og -45 °

    Lag 2: 45° og -45°

    Lag 3: 45° og -45°

    Lag 4: 45° og -45°

    Hvað er Triangle Infill?

    Þetta skýrir sig nokkuð sjálft; fyllingarmynstur þar sem þrjú sett af línum eru búin til í mismunandi áttir til að mynda þríhyrninga.

    • Hefurjafnmikill styrkur í hverri láréttri átt
    • Mikið skúfþol
    • Vandamál með flæðistruflanir svo hár fyllingarþéttleiki hefur lítinn hlutfallslegan styrk

    Hvað er þríhyrningafylling?

    Þetta fyllingarmynstur er með blöndu af þríhyrningum og sexhyrningum, á milli hlutans. Það gerir þetta með því að búa til þrjú sett af línum í þrjár mismunandi áttir, en á þann hátt að þær skerast ekki í sömu stöðu.

    • Mjög sterkar í láréttri átt
    • Jafn styrkur í hverri láréttri átt
    • Mikið viðnám gegn klippingu
    • Karfst margra efstu húðlaga til að fá jafnt yfirborð

    Hvað er Kubbafylling?

    Kubbamynstrið býr til teninga sem eru titlaðir og staflað og skapar þrívítt mynstur. Þessir teningar eru stilltir þannig að þeir standi á hornum, þannig að hægt er að prenta þá án þess að innri fleti fari yfir

    • Jafn styrkur í allar áttir, þar með talið lóðrétt
    • Nokkuð góður heildarstyrkur í allar áttir
    • Púði minnkar með þessu mynstri vegna þess að langir lóðréttir vasar eru ekki búnir til

    Hvað er Cubic Subdivision Infill?

    Cubic Subdivision mynstrið bjó einnig til teninga og þrívítt mynstur, en það býr til stærri teninga í átt að miðju hlutarins. Þetta er gert svo mikilvægustu svæðinfyrir styrk hafa góða fyllingu, en spara efni þar sem fylling er minnst áhrifarík.

    Þéttleiki fyllingar ætti að auka með þessu mynstri vegna þess að þeir geta verið mjög lágir á miðsvæðinu. Það virkar með því að búa til röð af 8 undirskiptum teningum, þá skiptast teningarnir sem lenda á veggjum þar til fyllingarlínu fjarlægð er náð.

    • Besta og sterkasta mynstur hvað varðar þyngd og prenttíma (styrkur til þyngdarhlutfall)
    • Jafn styrkur í allar áttir, þar með talið lóðrétt
    • Dregnar einnig úr áhrifum púða
    • Aukinn fyllingarþéttleiki þýðir að fylling ætti ekki að birtast í gegnum veggina
    • Er með margar afturköllun, ekki frábær fyrir sveigjanleg efni eða minna seigfljótandi efni (rennandi)
    • Sneiðtíminn er tiltölulega lengri

    Hvað er Octet Infill?

    Oktettafyllingarmynstrið er annað þrívítt mynstur sem skapar blöndu af teningum og venjulegum fjórþungum (þríhyrningslaga pýramída). Þetta mynstur framleiðir margar áfyllingarlínur sem liggja að hvor annarri öðru hvoru.

    • Er með sterkan innri ramma, sérstaklega þar sem aðliggjandi línur eru
    • Módel með miðlungsþykkt (um 1cm/ 0,39″) standa sig vel hvað styrkleika varðar
    • Hefur einnig minni púðaáhrif vegna þess að langir lóðréttir vasar af lofti myndast ekki
    • Framleiðir slæmt hágæða yfirborð

    Hvað er Quarter Cubic fylling?

    The Quarter Cubic er svolítiðflóknari í útskýringum, en það er frekar svipað Octet Infill. Það er þrívítt mynstur eða tessalation (náin uppröðun forma) sem samanstendur af fjórþunga og styttri tetrahedra. Rétt eins og Octet, setur það líka margar áfyllingarlínur að hvor annarri öðru hvoru.

    • Mikið álag eyðir þyngd í innri uppbyggingu
    • Ramma er stillt í tvær mismunandi áttir, sem gerir það að verkum að þau eru veik hver fyrir sig.
    • Frábær hlutfallslegur styrkur fyrir gerðir með litla þykkt (fáir mm)
    • Minni koddaáhrif fyrir efstu lögin vegna þess að langir lóðréttir loftvasar eru ekki framleiddir
    • Brúarfjarlægð fyrir þetta mynstur er löng, svo það getur haft neikvæð áhrif á yfirborðsgæði efst

    Hvað er Concentric Infill?

    Concentric fyllingarmynstrið býr einfaldlega til röð innri ramma samsíða jaðri hlutar þíns.

    • Við fyllingarþéttleika sem er 100% er þetta sterkasta mynstur þar sem línur skerast ekki
    • Frábært fyrir sveigjanlega framköllun þar sem það er veikt og jafnt í allar láréttar áttir
    • Hefur meiri styrk í lóðréttri átt samanborið við lárétta
    • Veikasta fyllingarmynstrið ef ekki er notað 100% fyllingarþéttleiki síðan láréttur styrkur er ekki til staðar
    • 100% fyllingarþéttleiki virkar betur með óhringlaga form

    Hvað er Zigzag Infill?

    Sikksakamynstrið skapar einfaldlega mynstur eins og það heitir.Það er mjög svipað línumynstrinu en munurinn er sá að línur eru tengdar í eina langa línu, sem leiðir til minni flæðistruflana. Aðallega notað í burðarvirki.

    • Þegar notaður er 100% fyllingarþéttleiki er þetta mynstur næst sterkasta
    • Betra fyrir hringlaga form samanborið við sammiðja mynstur við 100% fyllingarprósentu
    • Eitt besta mynstur fyrir slétt yfirborð, þar sem línufjarlægð er mjög lítil
    • Hefur veikan styrk í lóðrétta átt þar sem lögin hafa ófullnægjandi tengipunkta
    • Mjög veikburða í lárétta átt, annað en í þá átt sem línurnar eru stilltar
    • Slæmt viðnám gegn klippingu, svo bilar fljótt undir álagi

    Hvað er Cross Infill?

    Krossfyllingarmynstrið er óhefðbundið mynstur sem býr til línur með bilum á milli og endurgerir krossform inni í hlut.

    • Frábært mynstur fyrir sveigjanlega hluti þar sem það er jafnt undir þrýstingi í allar áttir
    • Langar beinar línur myndast ekki í láréttri átt svo hann er ekki sterkur á neinum stöðum
    • Er ekki með neinar inndrættir, þannig að það er auðveldara að prenta sveigjanlegt efni með
    • Sterkari í lóðréttri átt en lárétt

    Hvað er Cross 3D Infill?

    Kross 3D fyllingarmynstrið býr til þessar línur með bilum á milli, endurgerir krossform inni í hlutnum, en púlsar líka meðframZ-ásinn sem gerir hann veikari í lóðrétta áttinni.

    • Býr til jafnvel „squishy-ness“ í bæði láréttri og lóðréttri átt, besta mynstur fyrir sveigjanleika
    • Hefur ekki lengi beint línur svo það er veikt í allar áttir
    • Gefur líka engar afturköllun
    • Þetta tekur tiltölulega langan tíma að sneiða

    Hvað er Gyroid Infill?

    Giroid fyllingarmynstrið býr til röð bylgna í skiptar áttir.

    • Jafn sterkt í allar áttir, en ekki sterkasta fyllingarmynstrið
    • Frábært fyrir sveigjanlegt efni, en framleiðir minna squishy hlut en Cross 3D
    • Góð viðnám gegn klippingu
    • Býr til eitt rúmmál sem gerir vökva kleift að flæða, frábært fyrir leysanlegt efni
    • Er með langan sneiðtíma og býr til stórar G-kóða skrár
    • Sumum prenturum gæti reynst erfitt að fylgjast með G-kóða skipunum á sekúndu, sérstaklega yfir raðtengingar.

    Hvað er besta útfyllingarmynstrið fyrir styrk (Cura)?

    Þú munt finna marga sem rífast um hvaða útfyllingarmynstur sé best fyrir styrk. Þessi fyllingarmynstur samanstanda af miklum styrk í margar áttir, venjulega flokkaðar sem þrívíddar mynstur.

    Bestu umsækjendurnir sem fólk hefur hent út þar eru venjulega:

    • Kúbíkur
    • Gyroid

    Sem betur fer er þetta frekar stuttur listi svo þú þarft ekki að fara í gegnum of marga til að finna fullkomna passa. ég fer í gegnumhvert styrktaruppfyllingarmynstur til að hjálpa þér að ákveða hvað þú átt að fara í. Satt að segja, miðað við það sem ég hef rannsakað, þá er ekki mikill styrkleikamunur á milli þessara en einn hefur yfirhöndina.

    Cubic

    Cubic er frábær vegna þess að það er jafnt. styrkur er úr öllum áttum. Það er þekkt sem sterkt fyllingarmynstur af Cura sjálfum og hefur fjölda afbrigða sem sýna hversu gagnlegt það er sem fyllingarmynstur.

    Fyrir hreinan burðarstyrk er Cubic mjög virt og vinsæll fyrir þrívíddarprentara. notendur þarna úti.

    Það getur þjáðst af skekkju í horninu eftir gerðinni þinni, en almennt prentar það mjög slétt.

    Sjá einnig: Hversu langan tíma tekur það að lækna Resin 3D prentun?

    Gyroid

    Þar sem gyroid ríkir er einsleitur styrkur hans í allar áttir, auk hraðvirkra 3D prentunartíma. „Krús“ styrkleikaprófið frá CNC Kitchen sýndi að Gyroid fyllingarmynstrið var með bilunarálag upp á nákvæmlega 264KG fyrir 10% fyllingarþéttleika bæði í hornrétt og þver átt.

    Hvað varðar prenttíma er u.þ.b. 25% hækkun miðað við línumynstrið. Cubic og Gyroid eru með mjög svipaðan prenttíma.

    Það notar meira efni en Cubic en það er hættara við prentvandamálum eins og að lög staflast ekki.

    Hinn skurðstyrkur, viðnám gegn beygju og Lítil þyngd þessa fyllingarmynsturs gerir það að kjörnum vali umfram flest önnur mynstur. Það hefur ekki aðeins mikinn styrk, það er þaðlíka frábært fyrir sveigjanlega prentun.

    Sérstök styrkleikapróf á vegum Cartesian Creations komust að því að sterkasta fyllingarmynstrið var Gyroid, samanborið við 3D Honeycomb (Simplify3D mynstur svipað og Cubic) og Rectilinear.

    Það sýndi að Gyroid mynstrið er frábært í að taka á sig álag, við 2 veggi, 10% fyllingarþéttleika og 6 botn og efsta lög. Hann komst að því að það var sterkara, notað minna efni og prentað hraðar.

    Valið er þitt, en ég myndi persónulega fara í Cubic mynstrið ef ég vil hámarks burðarstyrk. Ef þú vilt styrk, ásamt sveigjanleika og hraðari prentun, er Gyroid mynstrið til að fara með.

    Það eru aðrir þættir en fyllingarmynstur fyrir hámarksstyrk. CNC Kitchen fannst aðalþátturinn vera fjöldi veggja og veggþykkt, en það hefur samt veruleg áhrif.

    Hann komst að þessu með því að prófa ýmsar mismunandi fyllingar, þéttleika og veggþykkt og komst að því hvernig veruleg veggþykkt var.

    Þessi tilgáta hefur einnig fleiri sannanir á bak við sig með grein sem skrifuð var árið 2016 um áhrif áfyllingarmynsturs á togstyrk. Það útskýrir að mismunandi áfyllingarmynstur hafi að hámarki 5% togstyrksmun sem þýðir að mynstrið eitt og sér skipti ekki of miklu máli.

    Þar sem aðalmunurinn kom hvað varðar fyllingu var áfyllingarprósentunni. Þó er togstyrkur ekki

    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.