Infill is een van de belangrijkste instellingen bij 3D printen, maar ik vroeg me af hoeveel infill je eigenlijk nodig hebt bij het maken van een print. Ik heb wat onderzoek gedaan om een aantal goede infill percentages te vinden die ik in dit artikel zal uitleggen.

De hoeveelheid infill die je nodig hebt hangt af van het voorwerp dat je maakt. Als je een voorwerp maakt voor het uiterlijk en niet voor de sterkte, zou 10-20% infill genoeg moeten zijn. Aan de andere kant, als je sterkte, duurzaamheid en functionaliteit nodig hebt, is 50-80% een goede hoeveelheid infill.

De rest van dit artikel gaat dieper in op welke factoren van invloed zijn op hoeveel infill u nodig hebt voor uw 3D prints en andere tips die u kunt gebruiken.

Wat is inbreiding?

Wanneer u een 3D-model print, is er één ding dat geen precisie of aandacht behoeft en dat is de manier waarop u het interieur print. Daarom hoeft u geen volledig massief interieur voor het model te maken. Daarom kunt u een andere aanpak gebruiken om het interieur op een effectievere en efficiëntere manier te printen.

Infill is de driedimensionale structuur die in het model wordt gedrukt om de wanden of omtrek van uw model bij elkaar te houden. Infill wordt gebruikt om het geprinte model stevigheid te geven met behulp van een kleine hoeveelheid materiaal. Het kan een repeterend patroon zijn dat het printen vergemakkelijkt.

Een van de belangrijkste voordelen van infill is dat het interieur in verschillende mate van holte kan worden bedrukt. Deze factor kan worden weergegeven in een andere term die infill-dichtheid wordt genoemd.

Als de vuldichtheid 0% is, betekent dit dat het geprinte model volledig hol is en 100% dat het model van binnen volledig massief is. Behalve dat de vulling de structuur vasthoudt, bepaalt zij ook de sterkte van de structuur.

Hoeveel infill nodig is voor een 3D geprint model hangt uitsluitend af van het type en de functionaliteit van de print. Wij bespreken verschillende infill en de verschillende patronen die voor verschillende doeleinden worden gebruikt.

Verschillende infill-dichtheden voor verschillende doeleinden

Gebruik als model of decoratief stuk

Voor het bouwen van een model voor representatie of tentoonstelling hoeft het model niet sterk te zijn om veel spanning aan te kunnen. Daarom heb je geen te sterke invulling nodig om de constructie bij elkaar te houden.

De vullingsdichtheid die voor dit doel wordt gebruikt, kan ongeveer 10-20% bedragen. Op deze manier kunt u materiaal besparen en het vereiste doel bereiken zonder problemen te krijgen.

Het beste patroon dat in dit scenario kan worden gebruikt, zijn lijnen of zigzag. Deze patronen houden de structuur bij elkaar en zorgen voor de stevigheid die daarvoor nodig is. Omdat dit zeer eenvoudige patronen zijn, kunnen ze gemakkelijk worden afgedrukt en wordt de totale afdruktijd verkort.

Sommige mensen raden zelfs aan om 5% infill te gebruiken voor grotere afdrukken, maar zorg ervoor dat u het Lines infill patroon gebruikt. U kunt meer omtrekken toevoegen of de wanddikte vergroten om het model wat steviger te maken.

Bekijk onderstaande 3D-print van een Reddit-gebruiker.

7 uur met 5% infill van ender3

Standaard 3D-modellen

Dit zijn de geprinte modellen die worden gebruikt na een andere print dan een tentoonstelling. Deze prints vereisen meer sterkte dan de vorige en moeten een matige hoeveelheid stress aankunnen. Dit betekent dat de infill-dichtheid moet worden verhoogd tot een waarde rond de 15-50%.

Patronen als driehoeken, raster of driehoeken zijn hiervoor geschikt. Deze patronen zijn iets complexer dan lijnen en zigzag. Daarom kost het afdrukken van deze patronen meer tijd. In feite kost het deze patronen 25% meer tijd dan de vorige.

U kunt de eigenschappen van elk patroon splitsen en bestuderen, want ook zij hebben onderling kleine verschillen. De rasterstructuur is de eenvoudigste en de zwakste van de drie. Omdat het een eenvoudig raster is, kan het snel worden afgedrukt in vergelijking met de rest.

Het grote voordeel van het driehoekspatroon is zijn vermogen om belasting te dragen wanneer deze loodrecht op de wanden wordt aangebracht. Het driehoekspatroon kan worden gebruikt in gebieden van het model met kleine rechthoekige kenmerken, omdat dit patroon meer verbinding maakt met de wanden in vergelijking met het raster onder deze voorwaarde.

De tri-hexagon is de sterkste van de drie en heeft een combinatie van zowel driehoeken als zeshoeken. Het opnemen van een hexagon in de maas maakt hem veel sterker. Dit blijkt uit het feit dat honingraten dezelfde veelhoek gebruiken voor de maas.

Een ander voordeel van een driehoekige maas is dat deze minder structurele schade oploopt dan andere door slechte koeling. Dit komt doordat alle randen in dit patroon kort zijn in vergelijking met de rest, waardoor er een kleine lengte overblijft voor buiging en vervorming.

Functionele 3D modellen

Dit zijn de geprinte modellen die zijn gemaakt om een doel te dienen. Ze kunnen worden gebruikt als steunmodellen of als vervangende onderdelen.

De functionele 3D-modellen worden aan grote krachten blootgesteld en moeten een goed draagvermogen hebben. Dit betekent dat het een invulling moet bevatten om aan deze eisen te voldoen. Hiertoe moet de dichtheid van de invulling ongeveer 50-80% bedragen.

De beste invulpatronen die deze hoeveelheden draagkracht vertonen zijn octet, kubisch, kubische onderverdeling, gyroïde enz. Het octetpatroon is een zich herhalende tetraëderstructuur die de muren in de meeste richtingen gelijkmatig sterkte geeft.

Het beste patroon om spanning uit elke richting op te vangen is de gyroïde. Het heeft een driedimensionale golfachtige structuur die symmetrisch is in alle richtingen. Daarom vertoont dit patroon kracht in alle richtingen.

De gyroïde structuur vertoont uitzonderlijke sterkte bij lage dichtheid. Dit is een natuurlijk voorkomende structuur die wordt aangetroffen in de vleugels van vlinders en in de membranen van sommige cellen.

Flexibele modellen

Het materiaal voor het printen van de vulling moet worden overwogen om flexibiliteit te krijgen. De beste oplossing hier zou zijn om PLA voor dit doel te gebruiken.

De vuldichtheid voor dit doel kan overal rond de 0-100% liggen, afhankelijk van hoeveel flexibiliteit u nodig hebt. De verschillende patronen die hiervoor beschikbaar zijn, zijn concentrisch, kruislings, cross3D enz.

Concentrisch is een invulpatroon dat een ribbelachtig patroon van de omtrek zou zijn. Dit zouden concentrische kopieën van de omtrek zijn die de invulling vormen. Een ander patroon voor dit doel is kruis. Dit is een 2D raster dat de ruimte ertussen laat draaien en buigen.

De concentrische en 2D patronen zijn zeer flexibel, maar als u iets wilt dat ook een beetje stijf is, dan kunt u het beste een patroon gebruiken dat kruis 3D heet. Deze invulling heeft een helling door de z-as, maar blijft hetzelfde in een laag 2D-vlak.

Voordelen van inbreiding

Verhoogt de afdruksnelheid

De 3D printer print in lagen en elke laag bestaat uit 2 hoofdonderdelen; de invulling en de omtrek. De omtrek is de omtrek van de laag die de buitenste schil of de wanden van het printmodel wordt.

Bij het afdrukken van een laag moet de omtrek met grote precisie worden afgedrukt, omdat die de vorm van het voorwerp bepaalt. De invulling, die een repeterend patroon is, kan daarentegen worden afgedrukt zonder het precisieniveau dat eerder werd gebruikt. Dat betekent dat die snel in een heen-en-weergaande beweging kan worden afgedrukt.

Laag materiaalverbruik

Het materiaal dat gebruikt wordt voor het printen van een model zal het hoogst zijn wanneer het geprint wordt als pure solid inside. Dit heet een infill met 100% infill dichtheid. Wij kunnen het gebruik van materiaal voor het printen van een 3D model verminderen door een geschikte infill te gebruiken. Wij kunnen de infill dichtheid kiezen volgens onze behoeften.

Verschillende patronen om te kiezen

Er zijn veel patronen te kiezen voor de opvulling, dit geeft ons opties om uit te kiezen volgens onze behoefte. Verschillende patronen hebben verschillende eigenschappen en we kunnen ze dienovereenkomstig gebruiken. Het patroon wordt vaak gekozen door de volgende factoren te overwegen-

• De vorm van het model - U kunt elk patroon voor een object kiezen. De optimale oplossing hier zou zijn om het patroon te kiezen dat de maximale sterkte geeft met de minste hoeveelheid materiaal voor die specifieke vorm van het model. Als u een ronde of cilindrische oplossing maakt, zou het beste patroon om het bij elkaar te houden zijn om een concentrisch patroon te kiezen zoals archi of octa.
• Flexibiliteit - als u niet achter sterkte of stijfheid staat, moet u een invulpatroon kiezen dat flexibiliteit mogelijk maakt, zoals concentrische patronen, kruispatronen of kruispatronen in 3D. Er zijn patronen voor algemene flexibiliteit en patronen die gericht zijn op flexibiliteit in een bepaalde dimensie.
• Sterkte van het model - patronen spelen een grote rol bij het bepalen van de sterkte van een model. Sommige patronen zoals gyroïde, kubusvormig of octet zijn behoorlijk sterk. Deze patronen kunnen een model meer sterkte geven dan andere patronen bij dezelfde invuldichtheid.
• Materiaalgebruik - Ongeacht de vullingsdichtheid zijn sommige patronen zo ontworpen dat ze dicht opeengepakt zijn, terwijl andere losjes gebonden zijn en veel vrije ruimte bieden.

Efficiënt gebruik van inbreiding

Hoek van Infill afdrukken

Er zijn verschillende dingen waarmee rekening moet worden gehouden bij het afdrukken van een invulling, zoals de hoek waaronder de invulling wordt afgedrukt.

U ziet dat bij de meeste afdrukken de hoek van de afdruk altijd 45 graden is, omdat bij een hoek van 45 graden zowel de X- als de Y-motor op gelijke snelheid werken. Dit verhoogt de snelheid waarmee de invulling wordt voltooid.

Soms komt u in een situatie waarin het veranderen van de hoek van de invulling sommige zwakke delen sterker kan houden. Maar het veranderen van de hoek zou de snelheid verminderen. De beste oplossing om dit probleem te vermijden is om het model in de juiste uitlijning met de invulling te plaatsen in de slicing software zelf.

Invulling Overlap

U kunt een sterkere binding van de invulling met de muur bereiken door de waarde van de overlapping van de invulling te verhogen. De overlapping van de invulling is een parameter die, indien verhoogd, de kruising van de invulling met de binnenwand van de omtrek vergroot.

Verloop en geleidelijke invulling

Als u wilt dat uw infill sterker is naar de wanden van de 3D print toe, dan kunt u dit het beste doen door gradiënt infill te gebruiken. Bij gradiënt infill verandert de infill dichtheid door het XY vlak heen. De infill dichtheid wordt hoger naarmate we de omtrek van het model naderen.

Dit is een van de meest efficiënte manieren om meer stevigheid aan het model toe te voegen. Het enige nadeel van deze aanpak is dat het meer printtijd kost.

Er bestaat een soortgelijk type druk, geleidelijke invulling genaamd, waarbij de vuldichtheid verandert via de Z-as.

Dikte van infill

Gebruik een dikke vulling om meer sterkte en stijfheid te krijgen. Een zeer dunne vulling afdrukken zal de structuur gevoelig maken voor schade onder spanning.

Meerdere inbreidingsdichtheden

Sommige van de nieuwe 3D-printsoftware heeft krachtige hulpmiddelen om de vuldichtheid in één model meerdere keren te veranderen.

Een van de belangrijkste voordelen van deze methode is het intelligente gebruik van materiaal op plaatsen die sterkte nodig hebben in een model. Hier hoef je niet een hoge invuldichtheid door het hele model te gebruiken om slechts één deel van de afdruk sterk te houden.