Apakah Corak Infill Terbaik untuk Pencetakan 3D?

Roy Hill 15-07-2023
Roy Hill

Corak isian kadangkala diabaikan dalam pencetakan 3D kerana ia hanyalah satu bahagian daripada banyak tetapan untuk cetakan anda. Terdapat beberapa corak isian tetapi apabila melihat senarai itu, saya tertanya-tanya sendiri, corak isian manakah yang terbaik dalam cetakan 3D?

Corak isian terbaik untuk cetakan 3D ialah bentuk heksagon seperti Kubik jika anda mengejar keseimbangan kelajuan dan kekuatan yang baik. Apabila anda menentukan fungsi bahagian cetakan 3D anda, corak isian terbaik akan berbeza-beza. Untuk kelajuan, corak infill terbaik ialah corak Lines, manakala untuk kekuatan, Cubic.

Terdapat sedikit lagi corak infill daripada yang pertama saya sedar, jadi saya akan pergi ke beberapa butiran lanjut tentang asas daripada setiap corak isian, serta corak manakah yang dilihat orang sebagai yang paling kuat, terpantas dan pemenang sepanjang masa.

    Apakah Jenis Corak Isian yang Ada?

    Apabila kita melihat Cura, perisian penghirisan paling popular di luar sana, berikut ialah pilihan corak isian yang mereka ada, bersama-sama dengan beberapa visual dan maklumat berguna.

    • Grid
    • Garis
    • Segitiga
    • Tiga Heksagon
    • Kubik
    • Pembahagian Kubik
    • Oktet
    • Suku Kubik
    • Concentric
    • ZigZag
    • Cross
    • Cross3D
    • Gyroid

    Apakah Grid Infill?

    Corak isian ini mempunyai corak silang yang menghasilkan dua set garisan serenjang, membentuk segi empat sama dalamhanya kekuatan yang dicari jadi ini tidak bermakna corak isian tidak boleh membuat perbezaan lebih daripada 5% dari segi fungsi.

    Apakah Corak Isian Terpantas untuk Kelajuan?

    Jika kita sedang melihat corak isian terbaik untuk kelajuan, faktor yang jelas di sini ialah corak yang mempunyai garisan paling lurus, kurang pergerakan dan paling sedikit bahan yang digunakan untuk cetakan.

    Ini agak mudah untuk ditentukan apabila kita berfikir tentang pilihan corak yang kami ada.

    Corak infill terbaik untuk kelajuan ialah Corak Lines atau Rectilinear, iaitu corak infill lalai dalam Cura. Corak dengan perubahan arah yang paling banyak biasanya mengambil masa yang lebih lama untuk dicetak, jadi garis lurus mencetak paling cepat dengan kelajuan yang hebat.

    Apabila kita melihat faktor penting dalam kelajuan dan menggunakan bahan yang paling sedikit, kita melihat pada parameter nisbah kekuatan setiap berat terbaik. Ini bermakna, dari segi kekuatan dan berat, corak isian manakah yang mempunyai jumlah kekuatan terbaik berbanding jumlah isian yang digunakan.

    Kami tidak mahu menggunakan bahan yang paling sedikit sahaja dan mempunyai objek yang mudah runtuh.

    Ujian sebenarnya telah dijalankan pada parameter ini, di mana CNC Kitchen mendapati bahawa corak Rectilinear atau Lines biasa mempunyai salah satu nisbah kekuatan setiap berat terbaik dan menggunakan jumlah bahan yang paling sedikit . Corak Pembahagian Kubik adalah pesaing lain untuk menggunakan bahan paling sedikit. Ia menciptaisian berketumpatan tinggi di sekeliling dinding dan bahagian bawah di bahagian tengah.

    Ia adalah corak yang sesuai untuk dijadikan lalai untuk cetakan anda, selain apabila anda mempunyai tujuan khusus untuk kefungsian dan kekuatan. Bukan sahaja corak Lines atau Cubic Subdivision mencetak dengan sangat pantas, ia menggunakan jumlah isian yang rendah dan mempunyai kekuatan yang baik.

    Lihat juga: 9 Cara Cara Membaiki PETG Tidak Melekat di Katil

    Apakah Corak Isian Terbaik untuk Cetakan 3D Fleksibel?

    Yang terbaik corak infill untuk TPU dan fleksibel ialah:

    • Concentric
    • Cross
    • Cross 3D
    • Gyroid

    Bergantung pada model anda, akan ada corak ideal untuk cetakan 3D fleksibel anda.

    Seperti yang dinyatakan sebelum ini, corak Concentric berfungsi paling baik pada ketumpatan infill 100%, tetapi kebanyakannya untuk bukan- objek bulat. Ia mempunyai kekuatan menegak yang agak baik tetapi kekuatan mendatar yang lemah, memberikannya ciri-ciri fleksibel

    Corak Salib dan Salib 3D mempunyai tekanan sekata pada semua sisi tetapi Salib 3D juga menambah elemen arah menegak, tetapi ia memerlukan lebih lama untuk dihiris.

    Gyroid bagus apabila anda menggunakan infills berketumpatan rendah dan berguna untuk beberapa sebab. Ia mempunyai masa pencetakan yang cepat, rintangan yang hebat terhadap ricih tetapi kurang fleksibel secara keseluruhan, berbanding dengan corak fleksibel yang lain.

    Jika anda mencari corak isian terbaik untuk pemampatan maka Gyroid ialah salah satu pilihan terbaik.

    Berapa Ketumpatan atau Peratusan IsianPenting?

    Ketumpatan isian mempengaruhi beberapa parameter penting untuk bahagian cetakan 3D anda. Apabila anda menuding pada tetapan 'Ketumpatan Isian' dalam Cura, ia menunjukkan bahawa ia mempengaruhi Lapisan Atas, Lapisan Bawah, Jarak Talian Isian, Corak Isian & Pertindihan Isian.

    Lihat juga: Bolehkah Pencetak 3D Mencetak Logam & Kayu? Akhir 3 & Lagi

    Ketumpatan/peratusan isian mempunyai kesan yang cukup ketara pada kekuatan bahagian dan masa cetakan.

    Semakin tinggi peratusan isian anda, semakin kuat bahagian anda, tetapi pada kepadatan isian melebihi 50%, ia menjadi jauh kurang penting dari segi menambah kekuatan tambahan.

    Perbezaan antara ketumpatan isian yang anda tetapkan dalam Cura mempunyai perbezaan besar dari segi perubahan struktur bahagian anda.

    Di bawah ialah contoh visual 20% ketumpatan isian vs 10%.

    Ketumpatan isian yang lebih besar bermakna garisan isian anda akan diletakkan lebih rapat, yang bermaksud lebih banyak struktur berfungsi bersama untuk memberikan kekuatan bahagian.

    Anda boleh bayangkan bahawa cubaan pecah dengan ketumpatan rendah adalah lebih mudah daripada yang mempunyai ketumpatan tinggi.

    Adalah penting untuk mengetahui bahawa ketumpatan isian berbeza-beza secara meluas tentang cara ia mempengaruhi bahagian disebabkan oleh perbezaan dalam corak isian.

    Pada asasnya, perubahan 10% infill kepada 20% infill untuk corak Lines tidak akan sama dengan perubahan yang sama dengan corak Gyroid.

    Kebanyakan corak infill mempunyai berat yang sama dengan ketumpatan isian yang sama, tetapiCorak segi tiga menunjukkan peningkatan hampir 40% dalam berat keseluruhan.

    Itulah sebabnya orang yang menggunakan corak isian Gyroid tidak memerlukan peratusan isian yang tinggi, namun masih mendapat tahap kekuatan bahagian yang dihormati.

    Ketumpatan isian yang rendah boleh mengakibatkan masalah seperti dinding tidak bersambung ke isian dan poket udara dibuat, terutamanya dengan corak yang mempunyai banyak lintasan.

    Anda boleh mengalami penyemperitan apabila satu garisan isian melintasi garisan lain kerana gangguan aliran.

    Cura menerangkan bahawa meningkatkan ketumpatan isian anda mempunyai kesan berikut:

    • Menjadikan cetakan anda lebih kukuh secara keseluruhan
    • Memberi lapisan permukaan atas anda sokongan yang lebih baik, menjadikannya lebih licin dan kedap udara
    • Mengurangkan isu penyelesaian masalah seperti bantal
    • Memerlukan lebih banyak bahan, menjadikannya lebih berat daripada biasa
    • Mengambil masa yang lebih lama untuk mencetak bergantung pada saiz anda objek

    Jadi, ketumpatan isian pastinya penting apabila kita melihat pada kekuatan, penggunaan bahan dan masa cetakan kita. Biasanya terdapat keseimbangan yang baik antara peratusan isian, iaitu antara 10%-30% bergantung pada tujuan anda ingin menggunakan bahagian tersebut.

    Estetik atau bahagian yang dibuat untuk melihat memerlukan lebih sedikit isian ketumpatan kerana ia tidak memerlukan kekuatan. Bahagian berfungsi memerlukan lebih kepadatan isian (sehingga 70%), supaya ia boleh mengendalikan galas beban dalam tempoh yang lama.masa.

    Corak Isian Terbaik untuk Filamen Lutsinar

    Ramai orang suka menggunakan corak isian Gyroid untuk filamen lutsinar kerana ia memberikan corak yang kelihatan sejuk. Corak isian Kubik atau Honeycomb juga kelihatan hebat untuk cetakan 3D lutsinar. Isian terbaik untuk cetakan lutsinar biasanya sama ada 0% atau 100% untuk model menjadi lebih jelas.

    Berikut ialah contoh corak isian Gyroid dalam cetakan 3D PLA yang jelas. Seorang pengguna berkata mereka juga menggunakan Gyroid dengan ketumpatan infill 15%.

    Pla yang jelas dengan infill menghasilkan corak yang menarik daripada 3Dprinting

    Tonton video di bawah untuk mendapatkan visual yang hebat pada cetakan 3D yang lutsinar filamen.

    tengah.
    • Kekuatan yang hebat dalam arah menegak
    • Kekuatan yang baik dalam arah pada garis yang terbentuk
    • Lemah dalam arah pepenjuru
    • Mencipta permukaan atas yang agak baik dan licin

    Apakah itu Garisan/Rectilinear Infill?

    Corak Garisan mencipta beberapa selari garisan merentasi objek anda, dengan arah ganti setiap lapisan. Jadi pada asasnya, satu lapisan mempunyai garisan menuju satu arah, kemudian lapisan seterusnya mempunyai garisan yang merentasi jalan lain. Ia kelihatan sangat serupa dengan corak grid tetapi terdapat perbezaan.

    • Biasanya lemah dalam arah menegak
    • Sangat lemah dalam arah mendatar kecuali dalam arah garisan
    • Ini ialah corak terbaik untuk permukaan atas licin

    Contoh cara corak Garisan dan Grid adalah berbeza ditunjukkan di bawah, dengan arah isian adalah lalai pada 45° & -45°

    Tambahan Garisan (rectilinear):

    Lapisan 1: 45° – arah kanan pepenjuru

    Lapisan 2: -45° – arah kiri pepenjuru

    Lapisan 3: 45° – arah kanan pepenjuru

    Lapisan 4: -45° – arah kiri pepenjuru

    Pemasukan grid:

    Lapisan 1: 45° dan -45 °

    Lapisan 2: 45° dan -45°

    Lapisan 3: 45° dan -45°

    Lapisan 4: 45° dan -45°

    Apakah Triangle Infill?

    Ini cukup jelas; corak isian di mana tiga set garisan dicipta dalam arah yang berbeza untuk membentuk segi tiga.

    • Mempunyaijumlah kekuatan yang sama dalam setiap arah mendatar
    • Ritangan ricih yang hebat
    • Masalah dengan gangguan aliran sehingga ketumpatan isian yang tinggi mempunyai kekuatan relatif yang rendah

    Apakah adakah Isian Tri-Heksagon?

    Corak isian ini mempunyai campuran segi tiga dan bentuk heksagon, berselang-seli di seluruh objek. Ia melakukan ini dengan mencipta tiga set garisan dalam tiga arah berbeza, tetapi dengan cara ia tidak bersilang dalam kedudukan yang sama antara satu sama lain.

    • Sangat kuat dalam arah mendatar
    • Kekuatan yang sama dalam setiap arah mendatar
    • Kerintangan hebat terhadap ricih
    • Memerlukan banyak lapisan kulit atas untuk mendapatkan permukaan atas yang sekata

    Apakah Cubic Infill?

    Corak Kubik mencipta kiub yang bertajuk dan disusun, mencipta corak 3 dimensi. Kiub ini berorientasikan berdiri di sudut, jadi ia boleh dicetak tanpa menjuntai permukaan dalaman

    • Kekuatan yang sama dalam semua arah, termasuk secara menegak
    • Kekuatan keseluruhan yang cukup baik dalam setiap arah
    • Bantal dikurangkan dengan corak ini kerana poket menegak yang panjang tidak dibuat

    Apakah itu Cubic Subdivision Infill?

    Corak Pembahagian Kubik juga mencipta kiub dan corak 3 dimensi, tetapi ia menghasilkan kiub yang lebih besar ke arah tengah objek. Ini dilakukan supaya kawasan yang paling pentingkerana kekuatan mempunyai isian yang baik, sambil menjimatkan bahan yang isian adalah paling kurang berkesan.

    Ketumpatan isian harus ditingkatkan dengan corak ini kerana ia boleh menjadi sangat rendah di kawasan pertengahan. Ia berfungsi dengan mencipta satu siri 8 kiub terbahagi, kemudian kiub yang mengenai dinding dipecah bahagi sehingga jarak garisan pengisi dicapai.

    • Corak terbaik dan terkuat dari segi berat dan masa cetakan (kekuatan untuk nisbah berat)
    • Kekuatan yang sama dalam semua arah, termasuk secara menegak
    • Juga mengurangkan kesan bantal
    • Meningkatkan ketumpatan isian bermakna isian tidak seharusnya ditunjukkan melalui dinding
    • Mempunyai banyak penarikan balik, tidak bagus untuk bahan yang fleksibel atau kurang likat (berair)
    • Masa menghiris agak lebih lama

    Apakah Pengisi Oktet?

    Corak isian oktet ialah satu lagi corak 3 dimensi yang menghasilkan gabungan kiub dan tetrahedra biasa (piramid segi tiga). Corak ini menghasilkan berbilang garisan isian bersebelahan antara satu sama lain setiap kali.

    • Mempunyai bingkai dalaman yang kukuh, terutamanya apabila garisan bersebelahan
    • Model dengan ketebalan sederhana (sekitar 1cm/ 0.39″) berfungsi dengan baik dari segi kekuatan
    • Juga mengurangkan kesan bantal kerana poket udara menegak yang panjang tidak tercipta
    • Menghasilkan permukaan berkualiti tinggi yang tidak baik

    Apakah itu Quarter Cubic Infill?

    Quarter Cubic adalah sedikitpenjelasan yang lebih kompleks, tetapi ia agak serupa dengan Pengisi Oktet. Ia adalah corak atau teslasi 3 dimensi (susunan bentuk rapat) yang terdiri daripada tetrahedra dan tetrahedra yang dipendekkan. Sama seperti Octet, ia juga meletakkan berbilang garisan isian bersebelahan antara satu sama lain setiap kali.

    • Beban berat menghilangkan berat pada struktur dalaman
    • Bingkai berorientasikan dua arah berbeza, menjadikan mereka lemah secara individu.
    • Kekuatan relatif yang hebat untuk model dengan ketebalan rendah (beberapa mm)
    • Kesan bantalan dikurangkan untuk lapisan atas kerana poket udara menegak yang panjang tidak dihasilkan
    • Jarak merapatkan untuk corak ini adalah panjang, jadi ia boleh menjejaskan kualiti permukaan atas secara negatif

    Apakah itu Concentric Infill?

    Corak isian sepusat hanya mencipta satu siri sempadan dalam selari dengan perimeter objek anda.

    • Pada ketumpatan isian 100%, ini ialah corak paling kuat kerana garisan tidak bersilang
    • Baik untuk cetakan fleksibel kerana ia lemah dan walaupun dalam semua arah mendatar
    • Mempunyai lebih kekuatan dalam arah menegak berbanding mendatar
    • Corak isian paling lemah jika tidak menggunakan ketumpatan isian 100% sejak kekuatan mendatar tiada
    • ketumpatan isian 100% berfungsi lebih baik dengan bentuk bukan bulatan

    Apakah itu Isian Zigzag?

    Corak Zigzag hanya mencipta corak seperti yang dinamakan.Ia sangat serupa dengan corak Garisan tetapi perbezaannya ialah, garisan disambungkan dalam satu garisan panjang, mengakibatkan gangguan aliran yang kurang. Digunakan terutamanya dalam struktur sokongan.

    • Apabila menggunakan 100% ketumpatan isian, corak ini adalah yang kedua terkuat
    • Lebih baik untuk bentuk bulat berbanding dengan corak Konsentrik pada peratusan isian 100%
    • Salah satu corak terbaik untuk permukaan atas yang licin, kerana jarak garisan adalah sangat sedikit
    • Mempunyai kekuatan yang lemah dalam arah menegak kerana lapisan mempunyai titik ikatan yang tidak mencukupi
    • Sangat lemah dalam arah mendatar, selain dari arah garisan berorientasikan
    • Kerintangan buruk terhadap ricih, jadi gagal dengan cepat di bawah beban

    Apakah itu Cross Infill?

    Corak isian silang ialah corak tidak lazim yang menghasilkan lengkung dengan ruang di antaranya, mereplikasi bentuk silang di dalam objek.

    • Corak hebat untuk objek fleksibel memandangkan ia sama rata bertekanan lemah dalam semua arah
    • Garis lurus panjang tidak dihasilkan dalam arah mendatar jadi ia tidak kuat di mana-mana bintik
    • Tidak mempunyai sebarang penarikan balik, jadi lebih mudah untuk mencetak bahan fleksibel dengan
    • Lebih kuat dalam arah menegak daripada mendatar

    Apakah itu Cross 3D Infill?

    Corak isian Cross 3D mencipta lengkung tersebut dengan ruang di antaranya, mereplikasi bentuk silang di dalam objek, tetapi juga berdenyut di sepanjangpaksi Z menjadikannya lebih lemah dalam arah menegak.

    • Mencipta 'squishy-ness' dalam kedua-dua arah mendatar dan menegak, corak terbaik untuk fleksibel
    • Tidak mempunyai lurus panjang garisan jadi lemah dalam semua arah
    • Juga tidak menghasilkan penarikan balik
    • Ini mengambil masa yang agak lama untuk menghiris

    Apakah Gyroid Infill?

    Corak isian Gyroid mencipta satu siri gelombang dalam arah berselang-seli.

    • Sama-sama kuat dalam semua arah, tetapi bukan corak isian terkuat
    • Baik untuk bahan fleksibel, tetapi menghasilkan objek yang kurang licin daripada Cross 3D
    • Ketahanan yang baik terhadap ricih
    • Mencipta satu isipadu yang membolehkan cecair mengalir, bagus untuk bahan terlarut
    • Mempunyai masa menghiris yang lama dan mencipta fail G-Code yang besar
    • Sesetengah pencetak mungkin sukar untuk mengikuti arahan G-Code sesaat, terutamanya melalui sambungan bersiri.

    Apakah Corak Isian Terbaik untuk Kekuatan (Cura)?

    Anda akan mendapati ramai orang bertengkar tentang corak isian yang terbaik untuk kekuatan. Corak isian ini terdiri daripada kekuatan tinggi dalam pelbagai arah, biasanya dikategorikan sebagai corak 3 dimensi.

    Calon terbaik yang pernah dibuang orang di sana biasanya:

    • Kubik
    • Gyroid

    Nasib baik ia adalah senarai yang agak pendek jadi anda tidak perlu melalui terlalu banyak untuk mencari kesesuaian anda. saya akan laluisetiap corak isian kekuatan untuk membantu anda membuat keputusan yang mana hendak digunakan. Sejujurnya, daripada apa yang saya selidiki, tidak ada terlalu banyak perbezaan dalam kekuatan antara ini tetapi satu mempunyai kelebihan.

    Kubik

    Kubik hebat kerana ianya yang sekata. kekuatan adalah dari semua arah. Ia dikenali sebagai corak isian yang kuat oleh Cura sendiri dan mempunyai beberapa variasi yang ditunjukkan, betapa bergunanya ia sebagai corak isian.

    Untuk kekuatan struktur tulen, Cubic sangat dihormati dan popular untuk pencetak 3D pengguna di luar sana.

    Ia boleh mengalami ledingan sudut tidak terjual bergantung pada model anda, tetapi secara amnya ia mencetak dengan sangat licin.

    Gyroid

    Di mana gyroid mengatasi adalah kekuatan seragamnya dalam semua arah, serta masa pencetakan 3D yang pantas. Ujian kekuatan 'hancur' oleh CNC Kitchen menunjukkan corak isian Gyroid mempunyai beban kegagalan tepat 264KG untuk ketumpatan isian 10% dalam kedua-dua arah serenjang dan melintang.

    Dari segi masa pencetakan, terdapat sekitar peningkatan 25% berbanding corak Garisan. Cubic dan Gyroid mempunyai masa pencetakan yang hampir sama.

    Ia menggunakan lebih banyak bahan daripada Cubic tetapi ia lebih terdedah kepada isu pencetakan seperti lapisan tidak disusun.

    Kekuatan ricih yang tinggi, rintangan terhadap lenturan dan berat rendah corak infill ini menjadikannya pilihan ideal berbanding kebanyakan corak lain. Bukan sahaja ia mempunyai kekuatan yang tinggi, ia jugajuga bagus untuk cetakan fleksibel.

    Ujian kekuatan khusus yang dijalankan oleh Cartesian Creations mendapati bahawa corak isian terkuat ialah Gyroid, berbanding dengan 3D Honeycomb (Simplify3D pattern serupa dengan Cubic) dan Rectilinear.

    Ia menunjukkan bahawa corak Gyroid hebat dalam menyerap tegasan, pada 2 dinding, 10% ketumpatan isian dan 6 lapisan bawah dan atas. Dia mendapati bahawa ia lebih kuat, menggunakan bahan yang kurang dan dicetak lebih cepat.

    Pilihan di tangan anda, tetapi saya secara peribadi akan memilih corak Kubik jika saya mahukan kekuatan galas beban maksimum. Jika anda mahukan kekuatan, bersama-sama dengan fleksibiliti dan cetakan yang lebih pantas, Gyroid ialah corak yang sesuai.

    Terdapat faktor selain daripada corak infill untuk kekuatan maksimum. CNC Kitchen mendapati faktor utama ialah bilangan dinding dan ketebalan dinding, tetapi ia masih mempunyai pengaruh yang ketara.

    Dia mendapati perkara ini dengan menguji beberapa isian, ketumpatan dan ketebalan dinding yang berbeza dan mengetahui bagaimana ketebalan dinding yang ketara ialah.

    Hipotesis ini juga mempunyai lebih banyak bukti di sebaliknya dengan artikel yang ditulis pada 2016 mengenai Kesan Corak Isian terhadap Kekuatan Tegangan. Ia menerangkan bahawa corak isian yang berbeza mempunyai perbezaan kekuatan tegangan maksimum 5% bermakna corak sahaja tidak membuat terlalu banyak perbezaan.

    Di mana perbezaan utama datang dari segi isian adalah pada peratusan isian. Walaupun, kekuatan tegangan bukanlah

    Roy Hill

    Roy Hill ialah peminat pencetakan 3D yang bersemangat dan guru teknologi dengan pelbagai pengetahuan tentang semua perkara yang berkaitan dengan percetakan 3D. Dengan lebih 10 tahun pengalaman dalam bidang ini, Roy telah menguasai seni reka bentuk dan percetakan 3D, dan telah menjadi pakar dalam trend dan teknologi percetakan 3D terkini.Roy memegang ijazah dalam kejuruteraan mekanikal dari University of California, Los Angeles (UCLA), dan telah bekerja untuk beberapa syarikat terkemuka dalam bidang percetakan 3D, termasuk MakerBot dan Formlabs. Beliau juga telah bekerjasama dengan pelbagai perniagaan dan individu untuk mencipta produk cetakan 3D tersuai yang telah merevolusikan industri mereka.Selain daripada minatnya untuk percetakan 3D, Roy adalah seorang pengembara yang gemar dan peminat aktiviti luar. Dia suka menghabiskan masa di alam semula jadi, mendaki dan berkhemah bersama keluarganya. Pada masa lapangnya, beliau juga memberi tunjuk ajar kepada jurutera muda dan berkongsi kekayaan pengetahuannya mengenai pencetakan 3D melalui pelbagai platform, termasuk blog popularnya, Percetakan 3D Printerly 3D.