3D 프린팅에 얼마나 많은 충전이 필요합니까?

Roy Hill 25-08-2023
Roy Hill

Infill은 3D프린팅을 할 때 핵심 설정 중 하나인데, 출력을 할 때 실제로 얼마만큼의 Infill이 필요한지 궁금했습니다. 나는 이 기사에서 설명할 좋은 채우기 비율을 찾기 위해 몇 가지 조사를 했습니다.

필요한 채우기 양은 만들고 있는 개체에 따라 다릅니다. 강도가 아닌 모양을 위해 개체를 만드는 경우 10-20% 충전이면 충분합니다. 반면에 강도, 내구성 및 기능성이 필요한 경우 50-80%가 충분한 양의 충전재입니다.

이 기사의 나머지 부분에서는 어떤 요소가 충전재의 양에 영향을 미치는지 자세히 알아볼 것입니다. 3D 프린트와 기타 유용한 팁이 필요합니다.

    인필이란 무엇입니까?

    3D 모델을 프린트할 때 필요하지 않은 한 가지 정확성이나 관심은 인테리어를 인쇄하는 방법입니다. 이러한 이유로 모델의 내부를 완전히 견고하게 만들 필요가 없습니다. 그렇기 때문에 보다 효과적이고 효율적인 방식으로 내부를 인쇄하기 위해 다른 접근 방식을 사용할 수 있습니다.

    채우기는 모델 내부에 인쇄되어 모델의 벽이나 둘레를 함께 고정하는 3차원 구조입니다. . Infill은 소량의 재료를 사용하여 출력된 모델에 강도를 부여하는 데 사용됩니다. 인쇄를 쉽게 할 수 있는 반복 패턴이 될 수 있습니다.

    인필의 주요 장점 중 하나는 내부를 다양한 각도로 인쇄할 수 있다는 것입니다.공허함. 이 요소는 충전 밀도라는 다른 용어로 나타낼 수 있습니다. 충전 밀도가 0%이면 출력된 모델이 완전히 비어 있음을 의미하고 100%는 모델 내부가 완전히 솔리드임을 의미합니다. 구조를 고정하는 것 외에도 채우기는 구조의 강도를 결정합니다.

    3D 인쇄 모델에 필요한 채우기의 양은 전적으로 인쇄의 유형과 기능에 따라 다릅니다. 다양한 목적에 사용되는 다양한 채우기와 다양한 패턴에 대해 논의할 것입니다.

    다른 목적을 위한 다양한 채우기 밀도

    모델 또는 장식 조각으로 사용

    표현이나 전시, 많은 스트레스를 처리하기 위해 모델이 강할 필요는 없습니다. 이러한 이유로 구조물을 함께 고정하기에 너무 강한 충전물이 필요하지 않습니다.

    이 목적에 사용되는 충전물 밀도는 약 10-20%로 만들 수 있습니다. 이렇게 하면 문제를 일으키지 않고 자료를 저장하고 필요한 목적을 수행할 수 있습니다.

    이 시나리오에서 사용할 최상의 패턴은 선 또는 지그재그입니다. 이러한 패턴은 이러한 목적에 필요한 강도를 제공하여 구조를 함께 유지합니다. 매우 간단한 패턴이므로 쉽게 인쇄할 수 있고 전체 인쇄 시간을 단축할 수 있습니다.

    어떤 사람들은 더 큰 인쇄물에 5% 채우기를 사용하되 반드시 라인 채우기 패턴을 사용하도록 권장합니다.둘레를 더 추가하거나 벽 두께를 늘려 모델에 약간의 강도를 더할 수 있습니다.

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    아래에서 Reddit 사용자가 작성한 3D 인쇄를 확인하세요.

    ender3에서 5% 채우기로 7시간

    Standard 3D Models

    전시가 아닌 프린팅 후 사용하는 프린팅된 모델입니다. 이러한 인쇄물은 이전 인쇄물에 비해 더 많은 강도가 필요하며 적당한 양의 스트레스를 처리할 수 있어야 합니다. 이는 채우기 밀도를 약 15-50%의 값으로 증가시켜야 함을 의미합니다.

    삼각형, 그리드 또는 삼각형과 같은 패턴이 이 목적에 적합한 패턴입니다. 이러한 패턴은 선과 지그재그보다 약간 더 복잡합니다. 따라서 이러한 패턴은 인쇄하는 데 더 많은 시간이 필요합니다. 실제로 이러한 패턴은 이전 패턴에 비해 25% 더 많은 시간이 소요됩니다.

    각 패턴 간에도 약간의 차이가 있으므로 각 패턴의 속성을 분할하여 연구할 수 있습니다. 그리드 구조는 세 가지 모두에서 가장 단순하고 가장 약합니다. 단순한 그리드이기 때문에 나머지에 비해 빠르게 인쇄할 수 있습니다.

    삼각형 패턴의 큰 장점은 벽에 수직으로 적용할 때 하중을 견딜 수 있다는 것입니다. 삼각형 패턴은 이 조건에서 그리드에 비해 벽과 더 많이 연결되기 때문에 작은 직사각형 특징이 있는 모델 영역에서 사용할 수 있습니다.삼각형과 육각형의 조합. 메쉬에 육각형을 포함하면 훨씬 더 강해집니다. 이것은 벌집이 메쉬에 동일한 다각형을 사용한다는 사실에서 분명합니다.

    삼각형 메쉬의 또 다른 장점은 열악한 냉각으로 인해 다른 메쉬에 비해 구조적 손상이 적다는 것입니다. 이는 이 패턴의 모든 모서리가 나머지 부분에 비해 짧기 때문에 구부러지거나 변형될 수 있는 작은 길이가 남습니다. 목적. 지원 모델 또는 교체 부품으로 사용할 수 있습니다.

    기능적인 3D 모델은 높은 강도를 받으며 우수한 내하중 용량을 가져야 합니다. 즉, 이러한 요구 사항을 충족하려면 채우기가 포함되어야 합니다. 이를 위해 채우기 밀도는 약 50-80%여야 합니다.

    이러한 내하중 용량을 보여주는 최고의 채우기 패턴은 옥텟, 큐빅, 큐빅 세분, 자이로이드 등입니다. 옥텟 패턴은 반복되는 사면체입니다. 대부분의 방향에서 벽에 균일하게 강도를 전달하는 구조입니다.

    모든 방향에서 오는 응력을 처리하는 가장 좋은 패턴은 자이로이드입니다. 그것은 모든 방향으로 대칭인 3차원 파동과 같은 구조를 가지고 있습니다. 이것이 이 패턴이 모든 방향에서 강도를 나타내는 이유입니다.

    자이로이드 구조는 낮은 밀도에서 탁월한 강도를 나타냅니다. 이것은나비의 날개와 일부 세포의 막에서 발견되는 자연적으로 발생하는 구조입니다.

    유연한 모델

    인필을 인쇄하는 재료는 유연성을 얻기 위해 고려해야 합니다. 여기서 가장 좋은 해결책은 이 목적으로 PLA를 사용하는 것입니다.

    이 목적을 위한 충전 밀도는 필요한 유연성에 따라 약 0-100%가 될 수 있습니다. 이 용도로 사용할 수 있는 다양한 패턴은 concentric, cross, cross3D 등입니다.

    Concentric은 외곽선의 잔물결 패턴이 되는 채우기 패턴입니다. 이것은 채우기를 구성하는 외곽선의 동심 복사본이 됩니다. 목적을 위한 또 다른 패턴은 십자가입니다. 이것은 비틀림과 굽힘 사이에 공간을 허용하는 2D 그리드입니다.

    동심 및 2D 패턴은 매우 유연하지만 약간 딱딱한 것을 원할 경우 가장 좋은 옵션은 교차 3D라는 패턴입니다. 이 infill은 z축을 통해 기울어져 있지만 2D 평면의 레이어에서는 동일하게 유지됩니다.

    Infill의 장점

    인쇄 속도 증가

    infill은 3차원 패턴을 반복하여 인쇄하기 쉽습니다. 3D 프린터는 레이어로 인쇄하며 각 레이어는 2개의 주요 부분으로 구성됩니다. 채우기 및 개요. 외곽선은 출력 모델의 외피 또는 벽이 되는 레이어의 둘레입니다.

    레이어를 출력하는 동안 외곽선이 필요합니다.개체의 모양을 정의하므로 인쇄할 때 정밀도가 높습니다. 한편, 반복 패턴인 채우기는 이전에 사용된 정밀도 수준 없이 인쇄할 수 있습니다. 즉, 앞뒤로 빠르게 프린트할 수 있습니다.

    낮은 재료 소비량

    모델 프린팅에 사용되는 재료는 내부에 순수한 고체로 프린팅될 때 가장 높습니다. 이를 100% 충전 밀도의 충전이라고 합니다. 적절한 채우기를 사용하여 3D 모델을 인쇄하기 위한 재료 사용을 줄일 수 있습니다. 필요에 따라 채우기 밀도를 선택할 수 있습니다.

    선택할 수 있는 다양한 패턴

    채우기에 대해 선택할 수 있는 패턴이 많으므로 필요에 따라 선택할 수 있는 옵션이 제공됩니다. . 서로 다른 패턴은 서로 다른 속성을 보유하며 그에 따라 사용할 수 있습니다. 패턴은 종종 다음과 같은 요소를 고려하여 선택됩니다.

    • 모델의 모양 – 개체에 대한 패턴을 선택할 수 있습니다. 여기에서 최적의 솔루션은 모델의 특정 모양에 대해 최소한의 재료로 최대 강도를 제공하는 솔루션을 선택하는 것입니다. 원형 또는 원통형 솔루션을 만드는 경우 이를 함께 유지하는 가장 좋은 패턴은 archi 또는 octa와 같은 동심원 패턴을 선택하는 것입니다.
    • 유연성 – 강도나 강성 뒤에 있지 않은 경우; 그런 다음 동심 패턴, 크로스와 같은 유연성을 허용하는 채우기 패턴을 선택해야 합니다.또는 교차 3D. 전반적인 유연성을 위한 패턴과 특정 차원의 유연성을 위한 패턴이 있습니다.
    • 모델의 강도 – 패턴은 모델의 강도를 설정하는 데 큰 역할을 합니다. 자이로이드, 큐빅 또는 옥텟과 같은 일부 패턴은 매우 강력합니다. 이러한 패턴은 동일한 Infill 밀도에서 다른 패턴보다 모델에 더 많은 강도를 부여할 수 있습니다.
    • 재료 사용 – Infill 밀도에 관계없이 일부 패턴은 단단히 채워지는 방식으로 설계되는 반면 일부 패턴은 느슨하게 결합되는 방식으로 설계됩니다.

    효율적인 Infill 사용

    Infill 인쇄 각도

    Infill을 인쇄할 때 고려해야 할 사항은 다양합니다. 그러한 것 중 하나는 채우기가 인쇄되는 각도입니다.

    대부분의 인쇄물에서 인쇄 각도는 항상 45도입니다. 45도 각도에서 X 모터와 Y 모터가 모두 같은 속도로 작동하기 때문입니다. 이렇게 하면 채우기 완료 속도가 빨라집니다.

    때때로 채우기 각도를 변경하면 약한 부분이 더 강하게 고정될 수 있는 상황에 처하게 됩니다. 그러나 각도를 변경하면 속도가 감소합니다. 이 문제를 피하는 가장 좋은 해결책은 슬라이싱 소프트웨어 자체의 채우기와 올바른 정렬로 모델을 배치하는 것입니다.

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    인필 오버랩

    채우기 값을 증가시켜 벽겹치다. 채우기 겹침은 증가될 때 윤곽의 내부 벽과 채우기의 교차를 증가시키는 매개변수입니다.

    그라디언트 및 점진적 채우기

    채우기가 벽 쪽으로 더 강하게 유지되도록 하려면 그런 다음 이를 수행하는 가장 좋은 방법은 그래디언트 채우기를 사용하는 것입니다. 그라데이션 채우기에는 XY 평면을 통해 변경되는 채우기 밀도가 있습니다. 모델의 아웃라인에 접근할수록 채우기 밀도가 높아집니다.

    이는 모델에 더 많은 강도를 추가하는 가장 효율적인 방법 중 하나입니다. 이 접근 방식의 유일한 단점은 인쇄 시간이 더 오래 걸린다는 것입니다.

    채우기 밀도가 Z축을 통해 변경되는 점진적 채우기라는 유사한 유형의 인쇄가 있습니다.

    채우기 두께

    두꺼운 충전재를 사용하여 강도와 강성을 높이십시오. 매우 얇은 충전재를 인쇄하면 구조가 스트레스를 받으면 손상되기 쉽습니다.

    여러 충전 밀도

    일부 새로운 3D 인쇄 소프트웨어에는 충전 밀도를 한 번에 여러 번 변경할 수 있는 강력한 도구가 함께 제공됩니다. 모델.

    이 방법의 주요 이점 중 하나는 모델에서 강도가 필요한 위치에 재료를 지능적으로 사용한다는 것입니다. 여기에서는 인쇄물의 한 부분만 강하게 고정하기 위해 전체 모델에 높은 밀도의 채우기를 사용할 필요가 없습니다.

    Roy Hill

    Roy Hill은 3D 프린팅과 관련된 모든 것에 대한 풍부한 지식을 갖춘 열정적인 3D 프린팅 애호가이자 기술 전문가입니다. Roy는 현장에서 10년 이상의 경험을 통해 3D 디자인 및 인쇄 기술을 마스터했으며 최신 3D 인쇄 동향 및 기술의 전문가가 되었습니다.Roy는 UCLA(University of California, Los Angeles)에서 기계 공학 학위를 취득했으며 MakerBot 및 Formlabs를 포함하여 3D 프린팅 분야에서 평판이 좋은 여러 회사에서 근무했습니다. 또한 다양한 기업 및 개인과 협력하여 해당 산업에 혁명을 일으킨 맞춤형 3D 인쇄 제품을 만들었습니다.3D 프린팅에 대한 열정 외에도 Roy는 열렬한 여행가이자 야외 활동을 좋아합니다. 그는 가족과 함께 자연에서 시간을 보내고 하이킹과 캠핑을 즐깁니다. 여가 시간에는 젊은 엔지니어를 멘토링하고 인기 블로그인 3D Printerly 3D Printing을 비롯한 다양한 플랫폼을 통해 3D 프린팅에 대한 풍부한 지식을 공유합니다.