Wzory wypełnień mogą być łatwo przeoczone podczas druku 3D, ale robią dużą różnicę w jakości. Zawsze zastanawiam się, który wzór wypełnień jest najmocniejszy, więc piszę ten post, aby odpowiedzieć na to pytanie i podzielić się nim z innymi hobbystami druku 3D.

Więc, który wzór wypełnienia jest najmocniejszy? To zależy od zastosowania Twojego druku 3D, ale ogólnie rzecz biorąc, wzór plastra miodu jest najmocniejszym wzorem wypełnienia. Technicznie rzecz biorąc, wzór prostoliniowy jest najmocniejszym wzorem, gdy uwzględniony jest kierunek działania siły, ale słabym w przeciwnym kierunku.

Nie ma jednego rozmiaru dla wszystkich wzoru wypełnienia, który jest dlaczego istnieje tak wiele wzorów wypełnienia tam w pierwszej kolejności, ponieważ niektóre są lepsze niż inne w zależności od tego, co jest funkcjonalność.

Czytaj dalej, aby uzyskać więcej informacji na temat wytrzymałości wzoru wypełnienia i innych ważnych czynników wpływających na wytrzymałość części.

Jeśli jesteś zainteresowany poznaniem jednych z najlepszych narzędzi i akcesoriów do drukarek 3D, możesz je łatwo znaleźć sprawdzając na Amazon. Odfiltrowałem jedne z najlepszych produktów, więc dobrze się przyjrzyj.

Jaki jest najsilniejszy wzór wypełnienia?

W badaniu z 2016 roku stwierdzono, że połączenie wzoru prostoliniowego ze 100% wypełnieniem wykazało najwyższą wytrzymałość na rozciąganie przy wartości 36,4 Mpa.

To był tylko test, więc nie chciałbyś używać 100% wypełnienia, ale to pokazuje prawdziwą skuteczność tego wzoru wypełnienia.

Najsilniejszym wzorem wypełnienia jest Rectilinear, ale tylko wtedy, gdy jest wyrównany do kierunku siły, ma swoje słabe strony, więc należy o tym pamiętać.

Jeśli mówimy o konkretnym kierunku działania siły, to wzór wypełnienia prostoliniowego jest bardzo silny w kierunku działania siły, ale znacznie słabszy w kierunku przeciwnym.

Co zaskakujące, prostoliniowy wzór wypełnienia jest bardzo wydajny pod względem zużycia plastiku, więc drukuje się szybciej niż plaster miodu (30% szybciej) i kilka innych wzorów.

Najlepszym uniwersalnym wzorem wypełnienia musi być plaster miodu, inaczej zwany sześciennym.

Plaster miodu (cubic) jest prawdopodobnie najpopularniejszym wzorem wypełnienia w druku 3D. Wielu użytkowników drukarek 3D będzie go polecać, ponieważ ma tak wspaniałe właściwości i cechy. Używam go do wielu moich wydruków i nie mam z nim żadnych problemów.

Plaster miodu ma mniejszą wytrzymałość w kierunku siły, ale ma równą ilość siły we wszystkich kierunkach, co czyni go technicznie silniejszym, ponieważ można argumentować, że jesteś tylko tak silny, jak twoje najsłabsze ogniwo.

Wzór wypełnienia o strukturze plastra miodu nie tylko wygląda estetycznie, ale jest szeroko stosowany w wielu aplikacjach ze względu na wytrzymałość. Nawet kompozytowe płyty warstwowe klasy lotniczej zawierają wzór plastra miodu w swoich częściach, dzięki czemu wiesz, że zasłużyły na swoje paski.

Należy pamiętać, że przemysł lotniczy używa tego wzoru wypełnienia głównie z powodu procesu produkcyjnego, a nie siły. Jest to najsilniejsze wypełnienie, jakiego mogą użyć biorąc pod uwagę ich zasoby, w przeciwnym razie mogą użyć wzoru Gyroid lub Cubic.

W przypadku niektórych materiałów może być dość trudno użyć niektórych wzorów wypełnienia, więc robią najlepsze, co mogą zrobić.

Honeycomb używa dużo ruchu, co oznacza, że jest wolniejszy do drukowania.

Jaki jest Twój ulubiony wzór wypełnienia? z 3Dprinting

Użytkownik przeprowadził testy, aby sprawdzić wpływ wzorów wypełnień na wydajność mechaniczną i stwierdził, że najlepsze wzory to liniowe lub ukośne (liniowe nachylone pod kątem 45°).

Przy zastosowaniu niższych procentów wypełnienia nie było dużej różnicy między wzorami liniowymi, ukośnymi, a nawet sześciokątnymi (plaster miodu), a ponieważ plaster miodu jest wolniejszy, nie jest dobrym pomysłem stosowanie go przy niskich gęstościach wypełnienia.

Przy wyższych procentach wypełnienia, sześciokątny wykazał podobną wytrzymałość mechaniczną jak liniowy, podczas gdy diagonalny wykazał 10% więcej wytrzymałości niż liniowy.

Lista najsilniejszych wzorów wypełnień

Mamy wzory wypełnień, które są znane jako 2D lub 3D.

Wiele osób będzie używać wypełnień 2D dla przeciętnego wydruku, niektóre mogą być szybkimi wypełnieniami, które są używane dla słabszych modeli, ale nadal masz silne wypełnienia 2D tam.

Masz też swoje standardowe wypełnienia 3D, które służą do tego, aby Twoje wydruki 3D były nie tylko mocniejsze, ale mocniejsze we wszystkich kierunkach działania siły.

Ich wydrukowanie zajmie więcej czasu, ale robią dużą różnicę w wytrzymałości mechanicznej modeli drukowanych w 3D, świetne do wydruków funkcjonalnych.

Warto pamiętać, że istnieje wiele różnych slicerów, ale niezależnie od tego, czy używasz Cura, Simplify3D, Slic3r, Makerbot czy Prusa, będą tam wersje tych mocnych wzorów wypełnienia, a także kilka niestandardowych wzorów.

Najsilniejsze wzorce infill to:

• Siatka - wypełnienie 2D
• Trójkąty - wypełnienie 2D
• Tri-Hexagon - wypełnienie 2D
• Cubic - wypełnienie 3D
• Cubic (pododdział) - wypełnienie 3D i wykorzystuje mniej materiału niż Cubic
• Oktet - wypełnienie 3D
• Quarter Cubic - wypełnienie 3D
• Gyroid - Zwiększona siła przy niższej wadze

Gyroid i rectilinear to dwa inne świetne wybory, które są znane z wysokiej wytrzymałości. Gyroid może mieć problemy z drukowaniem, gdy gęstość wypełnienia jest niska, więc zajmie trochę prób i błędów, aby uzyskać rzeczy w prawo.

Cubic subdivision to typ, który jest bardzo wytrzymały, a także szybki w druku. Ma niesamowitą wytrzymałość w 3 wymiarach i długie proste ścieżki druku, które dają mu szybsze warstwy wypełnienia.

Jaki jest najsilniejszy procent wypełnienia

Innym ważnym czynnikiem wpływającym na wytrzymałość części jest procentowe wypełnienie, które nadaje częściom większą integralność strukturalną.

Jeśli się nad tym zastanowić, to generalnie im więcej plastiku w środku części, tym będzie ona mocniejsza, bo siła będzie musiała przebić się przez większą masę.

Oczywistą odpowiedzią jest to, że 100% wypełnienia będzie najmocniejszym procentem wypełnienia, ale jest to coś więcej. Musimy zrównoważyć czas drukowania i materiał z wytrzymałością części.

Średnia gęstość wypełnienia, jaką stosują użytkownicy drukarek 3D wynosi 20%, będąc również domyślną w wielu programach typu slicer.

Jest to świetna gęstość wypełnienia dla części wykonanych dla wyglądu i nie przenoszących obciążeń, ale dla części funkcjonalnych, które wymagają wytrzymałości, możemy zdecydowanie pójść wyżej.

Dobrze jest wiedzieć, że gdy dojdziesz do bardzo wysokiego procentu filamentu, jak 50%, to ma duże malejące zyski na to, jak bardzo wzmacnia twoje części.

Przekraczanie 75% jest w większości przypadków zbędne, więc należy o tym pamiętać, zanim zmarnuje się filament. Sprawiają one również, że części są cięższe, co może zwiększyć prawdopodobieństwo ich złamania ze względu na fizykę i siłę, ponieważ masa x przyspieszenie = siła netto.

Jaki jest najszybszy wzór wypełnienia?

Najszybszym wzorem wypełnienia musi być wzór linii, który być może widziałeś na filmach i zdjęciach.

Jest to prawdopodobnie najbardziej popularny wzór wypełnienia i jest domyślny w wielu programach do krojenia. Ma przyzwoitą wytrzymałość i używa małej ilości filamentu, co czyni go najszybszym wzorem wypełnienia, innym niż brak wzoru w ogóle.

Jakie inne czynniki sprawiają, że wydruki 3D są mocne?

Mimo, że trafiłeś tutaj szukając wzorów wypełnień dla wytrzymałości, grubość ścianek lub ich ilość ma większy wpływ na wytrzymałość części i jest wiele innych czynników. Świetnym źródłem informacji o mocnych wydrukach 3D jest ten post na GitHubie.

W rzeczywistości istnieje całkiem fajny produkt, który może sprawić, że twoje części drukowane w 3D będą mocniejsze, który jest wdrażany przez niektórych użytkowników drukarek 3D. Nazywa się on Smooth-On XTC-3D High Performance Coating.

Jest on stworzony, aby nadać wydrukom 3D gładkie wykończenie, ale ma również wpływ na to, że części 3D są nieco mocniejsze, ponieważ dodaje powłokę wokół zewnętrznej strony.

Jakość włókna

Nie wszystkie filamenty są wykonane tak samo, więc upewnij się, że otrzymujesz filamenty od renomowanej, zaufanej marki, aby uzyskać najlepszą jakość. Niedawno opublikowałem post o tym jak długo wytrzymują części drukowane w 3D, który zawiera informacje na ten temat, więc możesz go sprawdzić.

Mieszanka włókien/kompozyty

Zamiast zwykłego PLA, możesz zdecydować się na PLA plus lub PLA, który jest mieszany z innymi materiałami, takimi jak drewno, włókno węglowe, miedź i wiele innych.

Mam Ultimate Filament Guide, który szczegółowo opisuje wiele różnych materiałów filamentowych dostępnych na rynku.

Orientacja druku

Jest to prosta, ale pomijana metoda, która może wzmocnić Twoje wydruki. Słabymi punktami Twoich wydruków zawsze będą linie warstw.

Informacje z tego małego eksperymentu powinny dać ci lepsze zrozumienie, jak ustawić twoje części do drukowania. Może to być tak proste, jak obrócenie twojej części o 45 stopni, aby ponad dwukrotnie zwiększyć siłę twojego wydruku.

Lub, jeśli nie przeszkadza Ci nadmierne zużycie materiału i długi czas drukowania, nie możesz się pomylić z konfiguracją gęstości druku "solid".

Istnieje specjalny termin zwany anizotropowym, który oznacza, że obiekt ma większość swojej siły w kierunku XY, a nie w kierunku Z. W niektórych przypadkach naprężenie w osi Z może być 4-5 razy słabsze niż naprężenie w osi XY.

Części 1 i 3 były najsłabsze, ponieważ kierunek wzoru wypełnienia był równoległy do krawędzi obiektu. Oznaczało to, że główna wytrzymałość części wynikała ze słabej siły łączenia PLA, która w małych częściach będzie bardzo mała.

Zwykłe obrócenie części o 45 stopni może dać wydrukowanym częściom dwukrotnie większą wytrzymałość.

Liczba powłok/perymetrów

Powłoki są zdefiniowane jako wszystkie zewnętrzne części lub w pobliżu zewnętrznej części modelu, które są konturami lub zewnętrznymi obwodami każdej warstwy. Mówiąc prościej, są one liczbą warstw na zewnątrz wydruku.

Powłoki mają ogromny wpływ na wytrzymałość części, gdzie dodanie tylko jednej dodatkowej powłoki może technicznie dać taką samą wytrzymałość części jak dodatkowe 15% wypełnienia na części drukowanej 3D.

Podczas drukowania, powłoki są częściami, które są drukowane najpierw dla każdej warstwy. Należy pamiętać, że robienie tego oczywiście zwiększy czas drukowania, więc jest to kompromis.

Grubość powłoki

Oprócz dodawania powłok do wydruków, możesz zwiększyć grubość powłoki, aby zwiększyć wytrzymałość części.

Jest to często spotykane, gdy części muszą być szlifowane lub poddawane obróbce, ponieważ powoduje to zużycie części. Posiadanie większej grubości skorupy pozwala na szlifowanie części i zachowanie oryginalnego wyglądu modelu.

Grubość powłoki jest zwykle wyceniana na wielokrotność średnicy dyszy, głównie w celu uniknięcia niedoskonałości druku.

Liczba ścian i grubość ścian również wchodzą w grę, ale już technicznie są częścią powłoki i stanowią jej pionowe części.

Wyciskanie ponad miarę

Około 10-20% nadmiernego wytłaczania w ustawieniach da twoim częściom więcej wytrzymałości, ale zobaczysz zmniejszenie estetyki i precyzji. Może to zająć trochę prób i błędów, aby znaleźć przepływ, z którego jesteś zadowolony, więc użyj go na swoją korzyść.

Mniejsze warstwy

My3DMatter stwierdził, że mniejsza wysokość warstwy osłabia obiekt drukowany w 3D, choć nie jest to rozstrzygające i prawdopodobnie ma wiele zmiennych, które wpływają na to twierdzenie.

Jednak w tym przypadku kompromis polega na tym, że przejście z dyszy 0,4 mm na dyszę 0,2 mm spowoduje podwojenie czasu drukowania, czego większość ludzi by się wystrzegała.

Aby uzyskać naprawdę mocną część drukowaną w 3D, powinieneś mieć dobry wzór i procent wypełnienia, dodać solidne warstwy, aby ustabilizować strukturę wypełnienia, dodać więcej obwodów do górnej i dolnej warstwy, a także zewnętrznej (powłoki).

Po złożeniu wszystkich tych czynników razem będziesz miał niezwykle trwałą i mocną część.

Jeśli kochasz świetnej jakości wydruki 3D, pokochasz AMX3d Pro Grade 3D Printer Tool Kit z Amazon. Jest to zestaw zszywek narzędzi do druku 3D, który daje wszystko, czego potrzebujesz, aby usunąć, oczyścić & zakończyć swoje wydruki 3D.

Daje on możliwość:

• Łatwe czyszczenie wydruków 3D - 25-częściowy zestaw z 13 ostrzami noży i 3 uchwytami, długą pęsetą, szczypcami z igłą i sztyftem kleju.
• Po prostu usuń wydruki 3D - przestań niszczyć swoje wydruki 3D używając jednego z 3 specjalistycznych narzędzi do usuwania.
• Doskonale wykończ swoje wydruki 3D - 3-częściowy, 6-narzędziowy zestaw precyzyjnych skrobaków/przyrządów/ostrzy może dostać się do małych szczelin, aby uzyskać doskonałe wykończenie
• Zostań profesjonalistą w dziedzinie druku 3D!