Invulpatronen kunnen gemakkelijk over het hoofd worden gezien bij het 3D printen, maar ze maken een groot verschil in je kwaliteit. Ik vraag me altijd af welk invulpatroon het sterkste is, dus ik schrijf dit bericht om daar antwoord op te geven en het te delen met andere 3D printer hobbyisten.

Welk invulpatroon is nu het sterkst? Dat hangt af van de toepassing van uw 3D-print, maar over het algemeen is het honingraatpatroon het sterkste allround invulpatroon dat er is. Technisch gezien is het rechtlijnige patroon het sterkste patroon wanneer rekening wordt gehouden met de krachtrichting, maar zwak in de tegenovergestelde richting.

Er is geen standaard invulpatroon, en daarom zijn er zoveel invulpatronen, omdat sommige beter zijn dan andere, afhankelijk van de functionaliteit.

Lees verder voor meer informatie over de sterkte van invulpatronen en andere belangrijke factoren voor de sterkte van onderdelen.

Als u geïnteresseerd bent in enkele van de beste gereedschappen en accessoires voor uw 3D-printers, kunt u deze gemakkelijk vinden door te kijken op Amazon. Ik heb gefilterd op enkele van de beste producten die er zijn, dus kijk goed door.

Wat is het sterkste invulpatroon?

Uit een studie uit 2016 bleek dat een combinatie van een rechtlijnig patroon met 100% infill de hoogste treksterkte vertoonde met een waarde van 36,4 Mpa.

Dit was alleen voor een test, dus u wilt geen 100% infill gebruiken, maar het toont wel de echte effectiviteit van dit infill-patroon.

Het sterkste invulpatroon is Rechtlijnig, maar alleen als het is afgestemd op de krachtrichting; het heeft zijn zwakke punten, dus houd daar rekening mee.

Als we het hebben over de specifieke krachtrichting, is het rechtlijnige invulpatroon zeer sterk in de krachtrichting, maar veel zwakker tegen de krachtrichting in.

Verrassend genoeg is het rechtlijnige invulpatroon zeer efficiënt in termen van plasticgebruik, zodat het sneller drukt dan honingraatpatronen (30% sneller) en enkele andere patronen.

Het beste all-round invulpatroon is de honingraat, ook wel kubusvormig genoemd.

Honingraat (kubusvormig) is waarschijnlijk het populairste invulpatroon voor 3D printen. Veel gebruikers van 3D printers zullen het aanbevelen omdat het zulke goede kwaliteiten en eigenschappen heeft. Ik gebruik het voor veel van mijn prints en heb er geen problemen mee.

Honingraat heeft minder kracht in de richting van de kracht, maar heeft een gelijke hoeveelheid kracht in alle richtingen, waardoor het technisch gezien over het geheel genomen sterker is, want je kunt stellen dat je slechts zo sterk bent als je zwakste schakel.

Het honingraatpatroon ziet er niet alleen esthetisch aantrekkelijk uit, het wordt in veel toepassingen gebruikt voor sterkte. Zelfs sandwichpanelen van luchtvaartkwaliteit bevatten het honingraatpatroon in hun onderdelen, zodat u weet dat het zijn strepen heeft verdiend.

Vergeet niet dat de luchtvaartindustrie dit invulpatroon vooral gebruikt vanwege het fabricageproces en niet zozeer vanwege de sterkte. Het is de sterkste invulling die zij kunnen gebruiken gezien hun middelen, anders zouden zij een gyroïde of kubusvormig patroon kunnen gebruiken.

Voor bepaalde materialen kan het vrij moeilijk zijn om bepaalde invulpatronen te gebruiken, dus maken ze het beste van wat ze kunnen doen.

Honeycomb gebruikt veel beweging, wat betekent dat het langzamer afdrukt.

Wat is uw favoriete invulpatroon? van 3Dprinting

Tests werden uitgevoerd door een gebruiker om de invloed van invulpatronen op de mechanische prestaties te zien en zij kwamen tot de conclusie dat de beste patronen lineair of diagonaal zijn (lineair gekanteld onder een hoek van 45°).

Bij lagere opvullingspercentages was er niet veel verschil tussen lineaire, diagonale of zelfs zeshoekige (honingraat) patronen en aangezien honingraat langzamer is, is het geen goed idee om het te gebruiken bij lage opvullingsdichtheden.

Bij hogere invullingspercentages vertoonde hexagonaal een vergelijkbare mechanische sterkte als lineair, terwijl diagonaal zelfs 10% meer sterkte vertoonde dan lineair.

Lijst van de sterkste invulpatronen

We hebben invulpatronen die bekend staan als 2D of 3D.

Veel mensen zullen 2D-invullingen gebruiken voor de gemiddelde afdruk, sommige kunnen snelle invullingen zijn die worden gebruikt voor zwakkere modellen, maar je hebt nog steeds sterke 2D-invullingen.

Je hebt ook je standaard 3D-invullingen die worden gebruikt om je 3D-prints niet alleen sterker te maken, maar sterker in alle krachtrichtingen.

Het kost meer tijd om ze te printen, maar ze maken een groot verschil in de mechanische sterkte van 3D-geprinte modellen, geweldig voor functionele prints.

Het is goed om in gedachten te houden dat er veel verschillende slicers zijn, maar of je nu Cura, Simplify3D, Slic3r, Makerbot of Prusa gebruikt, er zullen versies van deze sterke invulpatronen zijn, evenals enkele aangepaste patronen.

De sterkste invulpatronen zijn:

• Raster - 2D invulling
• Driehoeken - 2D invulling
• Tri-Hexagon - 2D invulling
• Kubisch - 3D-invulling
• Cubic (onderverdeling) - 3D-invulling en gebruikt minder materiaal dan Cubic
• Octet - 3D-invulling
• Quarter Cubic - 3D invulling
• Gyroid - Meer kracht bij een lager gewicht

Gyroid en rectilineair zijn twee andere goede keuzes die bekend staan om hun hoge sterkte. Gyroid kan problemen hebben met het afdrukken wanneer de dichtheid van de vulling laag is, dus het zal wat uitproberen vergen om het goed te krijgen.

Kubische onderverdeling is een type dat zeer sterk en ook snel te bedrukken is. Het heeft een verbazingwekkende sterkte in 3 dimensies en lange rechte drukbanen waardoor het sneller invullagen krijgt.

Wat is het sterkste invulpercentage?

Een andere belangrijke factor voor de sterkte van onderdelen is het invulpercentage, dat de onderdelen meer structurele integriteit geeft.

Hoe meer plastic er in het midden van een onderdeel zit, hoe sterker het zal zijn, omdat de kracht door meer massa moet breken.

Het voor de hand liggende antwoord hierop is dat 100% infill het sterkste infill-percentage zal zijn, maar er komt meer bij kijken. We moeten de druktijd en het materiaal afwegen tegen de sterkte van de onderdelen.

De gemiddelde vuldichtheid die 3D printer gebruikers toepassen is 20%, wat ook de standaard is in veel slicer programma's.

Het is een goede vullingsdichtheid voor onderdelen die er niet uitzien en niet belast worden, maar voor functionele onderdelen die sterk moeten zijn, kunnen we zeker hoger gaan.

Het is goed om te weten dat zodra je bij een zeer hoog filamentpercentage komt, zoals 50%, het grote afnemende rendement heeft op hoeveel meer het je onderdelen versterkt.

Meer dan 75% is meestal niet nodig, dus houd dit in gedachten voordat u uw filament verspilt. Ze maken uw onderdelen ook zwaarder, waardoor de kans op breuk nog groter wordt door de fysica en de kracht, want massa x versnelling = nettokracht.

Wat is het snelste invulpatroon?

Het snelste invulpatroon moet het lijnenpatroon zijn dat u wellicht in video's en foto's hebt gezien.

Dit is waarschijnlijk het meest populaire invulpatroon en wordt standaard gebruikt in veel snijprogramma's. Het heeft een behoorlijke sterkte en gebruikt een lage hoeveelheid filament, waardoor het het snelste invulpatroon is dat er is, anders dan helemaal geen patroon.

Welke andere factoren maken 3D prints sterk?

Hoewel je hier kwam zoeken naar invulpatronen voor sterkte, heeft wanddikte of het aantal wanden een grotere impact op de sterkte van het onderdeel en zijn er nog vele andere factoren. Een geweldige bron voor sterke 3D prints is deze GitHub post.

Er is eigenlijk een behoorlijk cool product dat uw 3D geprinte onderdelen sterker kan maken dat door sommige 3D printer gebruikers wordt toegepast. Het heet de Smooth-On XTC-3D High Performance Coating.

Het is gemaakt om 3D prints een gladde afwerking te geven, maar het heeft ook het effect dat 3D onderdelen iets sterker worden, omdat het een laagje rond de buitenkant toevoegt.

Filament kwaliteit

Niet alle filamenten zijn hetzelfde, dus zorg ervoor dat je filamenten krijgt van een gerenommeerd, vertrouwd merk voor de beste kwaliteit die er is. Ik heb onlangs een bericht gemaakt over hoe lang 3D-geprinte onderdelen meegaan, met informatie hierover, dus kijk er gerust naar.

Filament Blend/Composieten

Er zijn veel filamenten ontwikkeld die sterker zijn en waarvan u kunt profiteren. In plaats van het gebruikelijke PLA kunt u kiezen voor PLA plus of PLA dat gemengd is met andere materialen zoals hout, koolstofvezel, koper en nog veel meer.

Ik heb een Ultieme Filament Gids waarin veel van de verschillende filament materialen die er zijn worden beschreven.

Oriëntatie afdrukken

Dit is een eenvoudige maar over het hoofd geziene methode die uw afdrukken kan versterken. De zwakke punten van uw afdrukken zijn altijd de laagjeslijnen.

De informatie uit dit kleine experiment zou u een beter inzicht moeten geven in de positie van uw onderdelen voor het afdrukken. Het kan zo eenvoudig zijn uw onderdeel 45 graden te draaien om de sterkte van uw afdruk meer dan te verdubbelen.

Of, als u het overtollige materiaalgebruik en de lange afdruktijden niet erg vindt, kunt u niet verkeerd gaan met de "vaste" afdrukdichtheidsconfiguratie.

Er is een speciale term, anisotroop, die betekent dat een voorwerp de meeste kracht heeft in de XY-richting in plaats van in de Z-richting. In sommige gevallen kan de Z-as spanning 4-5 keer zwakker zijn dan de XY-as spanning.

Onderdelen 1 en 3 waren het zwakst omdat de patroonrichting van de invulling evenwijdig was aan de randen van het voorwerp. Dit betekende dat de voornaamste sterkte van het onderdeel afkomstig was van de zwakke kleefkracht van PLA, die in kleine onderdelen zeer gering zal zijn.

Door uw onderdeel 45 graden te draaien, kunt u uw geprinte onderdelen dubbel zo sterk maken.

Aantal schelpen/perimeters

Shells worden gedefinieerd als alle buitenste delen of dichtbij de buitenkant van het model die de omtrek of buitenomtrek van elke laag vormen. Eenvoudig gezegd zijn ze het aantal lagen aan de buitenkant van een afdruk.

Schelpen hebben een enorme invloed op de sterkte van een onderdeel, waarbij het toevoegen van slechts één extra schelp technisch gezien dezelfde sterkte oplevert als 15% extra vulling op een 3D-geprint onderdeel.

Bij het printen zijn shells de onderdelen die het eerst worden geprint voor elke laag. Houd er rekening mee dat dit natuurlijk de printtijd verhoogt, dus er is een afweging.

Schelpdikte

Behalve dat u schelpen aan uw afdrukken kunt toevoegen, kunt u ook de dikte van de schelp vergroten om het onderdeel sterker te maken.

Dit wordt veel gedaan wanneer onderdelen moeten worden opgeschuurd of nabewerkt, omdat het onderdeel daardoor slijt. Met meer schelpdikte kunt u het onderdeel opschuren en het oorspronkelijke uiterlijk van uw model behouden.

De dikte van het omhulsel wordt gewoonlijk gewaardeerd op een veelvoud van de diameter van het mondstuk, voornamelijk om afdrukonvolkomenheden te voorkomen.

Aantal wanden en wanddikte spelen ook een rol, maar maken technisch gezien al deel uit van de schelp en zijn de verticale delen ervan.

Over extruderen

Ongeveer 10-20% overextrusie in uw instellingen zal uw onderdelen meer sterkte geven, maar u zult een vermindering zien in de esthetiek en precisie. Het kan wat trial and error vergen om een debiet te vinden waar u tevreden mee bent, dus gebruik het in uw voordeel.

Kleinere lagen

My3DMatter vond dat een lagere laaghoogte een 3D geprint object verzwakt, hoewel dit niet overtuigend is en er waarschijnlijk veel variabelen zijn die deze bewering beïnvloeden.

Het nadeel hiervan is echter dat de overgang van een 0,4 mm spuitmond naar een 0,2 mm spuitmond uw afdruktijd verdubbelt, wat de meeste mensen zouden vermijden.

Voor een echt sterk 3D-geprint onderdeel moet u een goed opvulpatroon en -percentage hebben, stevige lagen toevoegen om de opvulstructuur te stabiliseren, meer omtrek toevoegen aan de bovenste en onderste lagen, en aan de buitenkant (schelpen).

Als je al deze factoren samenvoegt, heb je een uiterst duurzaam en sterk onderdeel.

Als u van grote kwaliteit 3D prints houdt, zult u de AMX3d Pro Grade 3D Printer Tool Kit van Amazon geweldig vinden. Het is een nietje set van 3D printing tools die u alles geeft wat u nodig heeft om uw 3D prints te verwijderen, schoon te maken & af te werken.

Het geeft je de mogelijkheid om:

• Gemakkelijk uw 3D prints schoonmaken - 25-delige kit met 13 mesjes en 3 handvatten, lange pincet, naaldneustang en lijmstift.
• Eenvoudig 3D prints verwijderen - stop met het beschadigen van uw 3D prints door een van de 3 gespecialiseerde verwijderingsgereedschappen te gebruiken
• Perfecte afwerking van uw 3D prints - de 3-delige, 6-tools precisie schraper / prikker / mes combinatie kan in kleine spleten komen voor een geweldige afwerking.
• Word een 3D printing pro!