Modelele de umplutură sunt uneori trecute cu vederea în imprimarea 3D, deoarece este doar o parte din multele setări pentru imprimările dvs. Există mai multe modele de umplutură, dar când m-am uitat prin listă, m-am întrebat, care este cel mai bun model de umplutură în imprimarea 3D?

Cel mai bun model de umplutură pentru imprimarea 3D este o formă hexagonală, cum ar fi Cubic, dacă doriți un echilibru bun între viteză și rezistență. Atunci când determinați funcția piesei dvs. imprimate 3D, cel mai bun model de umplutură va varia. Pentru viteză, cel mai bun model de umplutură este modelul Lines, în timp ce pentru rezistență, Cubic.

Modelele de umplutură sunt ceva mai multe decât mi-am dat seama la început, așa că voi intra în mai multe detalii despre elementele de bază ale fiecărui model de umplutură, precum și despre modelele pe care oamenii le consideră cele mai puternice, cele mai rapide și câștigătoare pe toate planurile.

Ce tipuri de modele de umplere există?

Dacă ne uităm la Cura, cel mai popular software de feliere, iată ce opțiuni de modele de umplere are, împreună cu câteva imagini și informații utile.

• Rețea
• Linii
• Triunghi
• Tri-Hexagonal
• Cubic
• Subdiviziune cubică
• Octet
• Un sfert cubic
• Concentric
• ZigZag
• Cruce
• Cross3D
• Gyroid

Ce este Grid Infill?

Acest model de umplere are un model încrucișat care creează două seturi perpendiculare de linii, formând pătrate în mijloc.

• Putere mare în direcția verticală
• Rezistență bună în direcția pe liniile formate
• Mai slab în direcția diagonală
• Creează o suprafață superioară destul de bună și netedă

Ce este Linii/Rectilinie de umplere?

Modelul Linii creează mai multe linii paralele de-a lungul obiectului dvs., cu direcții alternative pentru fiecare strat. Deci, practic, un strat are linii care merg într-o direcție, apoi următorul strat are linii care merg în cealaltă direcție. Arată foarte asemănător cu modelul grilă, dar există o diferență.

• De obicei, slabă în direcție verticală
• Foarte slabă în direcție orizontală, cu excepția direcției liniilor
• Acesta este cel mai bun model pentru o suprafață netedă.

Un exemplu de diferență între modelul Linii și modelul Grilă este prezentat mai jos, unde direcțiile de umplere sunt implicit la 45° & -45°.

Linii (rectilinii) de umplere:

Stratul 1: 45° - direcție diagonală dreapta

Stratul 2: -45° - direcție diagonală stânga

Stratul 3: 45° - direcție diagonală dreapta

Stratul 4: -45° - direcție diagonală stânga

Grilă de umplere:

Stratul 1: 45° și -45°.

Stratul 2: 45° și -45°.

Stratul 3: 45° și -45°.

Stratul 4: 45° și -45°.

Ce este Triangle Infill?

Acesta este destul de explicit; un model de umplere în care sunt create trei seturi de linii în direcții diferite pentru a forma triunghiuri.

• Are o cantitate egală de rezistență în fiecare direcție orizontală
• Rezistență mare la forfecare
• Probleme cu întreruperile de curgere, astfel încât densitățile mari de umplutură au o rezistență relativă scăzută

Ce este umplutura Tri-Hexagonal Infill?

Acest model de umplutură are un amestec de triunghiuri și forme hexagonale, intercalate în tot obiectul. Acest lucru se realizează prin crearea a trei seturi de linii în trei direcții diferite, dar în așa fel încât acestea să nu se intersecteze în aceeași poziție una cu cealaltă.

• Foarte puternic în direcția orizontală
• Rezistență egală în fiecare direcție orizontală
• Rezistență mare la forfecare
• Necesită mai multe straturi superioare de piele pentru a obține o suprafață superioară uniformă

Ce este Cubic Infill?

Modelul Cubic creează cuburi care sunt titrate și stivuite, creând un model tridimensional. Aceste cuburi sunt orientate pentru a fi așezate pe colțuri, astfel încât să poată fi imprimate fără a depăși suprafețele interne.

• Rezistență egală în toate direcțiile, inclusiv pe verticală
• Destul de bună rezistență generală în toate direcțiile
• Pillowing este redus cu acest model, deoarece nu sunt create buzunare verticale lungi.

Ce este Cubic Subdivision Infill?

Modelul de subdiviziune cubică a creat, de asemenea, cuburi și un model tridimensional, dar creează cuburi mai mari spre mijlocul obiectului. Acest lucru se face astfel încât zonele cele mai importante pentru rezistență să aibă o umplutură bună, economisind în același timp material acolo unde umplutura este mai puțin eficientă.

Densitatea de umplere ar trebui să fie crescută cu acest model, deoarece poate fi foarte scăzută în zonele medii. Funcționează prin crearea unei serii de 8 cuburi subdivizate, apoi cuburile care se lovesc de pereți sunt subdivizate până când se atinge distanța liniei de umplere.

• Cel mai bun și cel mai puternic model din punct de vedere al greutății și al timpului de imprimare (raportul rezistență/greutate)
• Rezistență egală în toate direcțiile, inclusiv pe verticală
• Reduce, de asemenea, efectele pernei
• Creșterea densității umpluturii înseamnă că aceasta nu ar trebui să se vadă prin pereți.
• Are multe retracții, nu este grozav pentru materiale flexibile sau mai puțin vâscoase (curgătoare)
• Timpul de feliere este relativ mai lung

Ce este Octet Infill?

Modelul de umplere Octet este un alt model tridimensional care creează un amestec de cuburi și tetraedre regulate (piramidă triunghiulară). Acest model produce mai multe linii de umplere adiacente una lângă alta din când în când.

• Are un cadru intern puternic, în special în cazul în care liniile adiacente sunt
• Modelele cu o grosime medie (în jur de 1cm/0.39″) se descurcă bine din punct de vedere al rezistenței.
• De asemenea, are efecte reduse de pernă, deoarece nu se creează buzunare verticale lungi de aer.
• Produce suprafețe de proastă calitate superioară

Ce este Quarter Cubic Infill?

Quarter Cubic este un pic mai complex în explicație, dar este destul de asemănător cu Octet Infill. Este un model tridimensional sau o tesalation (aranjament strâns de forme) format din tetraedre și tetraedre scurtate. La fel ca Octet, plasează de asemenea mai multe linii de umplere adiacente una lângă alta din când în când.

• Sarcinile grele dispare greutatea structurii interne
• Cadrul este orientat în două direcții diferite, ceea ce le face slabe individual.
• Rezistență relativă mare pentru modelele cu grosime redusă (câțiva mm)
• Efect de pernă redus pentru straturile superioare, deoarece nu se produc buzunare verticale lungi de aer.
• Distanța de legătură pentru acest model este lungă, astfel încât poate afecta negativ calitatea suprafeței de sus.

Ce este umplutura concentrică?

Modelul de umplere Concentric creează pur și simplu o serie de margini interioare paralele cu perimetrul obiectului dumneavoastră.

• La o densitate de umplere de 100%, acesta este cel mai puternic model, deoarece liniile nu se intersectează.
• Excelent pentru imprimări flexibile, deoarece este slab și uniform în toate direcțiile orizontale.
• Are mai multă rezistență în direcția verticală față de cea orizontală
• Cel mai slab model de umplutură dacă nu se folosește o densitate de 100%, deoarece nu există rezistență orizontală.
• Densitatea de umplere de 100% funcționează mai bine cu formele non-circulare

Ce este Zigzag Infill?

Modelul Zigzag creează pur și simplu chiar modelul așa cum este numit. Este foarte asemănător cu modelul Linii, dar diferența este că liniile sunt conectate într-o singură linie lungă, rezultând mai puține întreruperi ale fluxului. Folosit în principal în structurile de susținere.

• Atunci când se utilizează o densitate de umplere de 100%, acest model este al doilea cel mai puternic.
• Mai bine pentru formele circulare în comparație cu modelul Concentric la un procent de umplere de 100%.
• Unul dintre cele mai bune modele pentru o suprafață netedă, deoarece distanța dintre linii este foarte mică.
• Are o rezistență slabă în direcția verticală, deoarece straturile au puncte de legătură inadecvate
• Foarte slabă pe direcție orizontală, în afară de direcția în care sunt orientate liniile
• Rezistență slabă la forfecare, deci cedează rapid sub sarcină

Ce este Cross Infill?

Modelul Cross infill este un model neortodox care creează curbe cu spații între ele, replicând formele de cruce din interiorul unui obiect.

• Model excelent pentru obiectele flexibile, deoarece este presat uniform și slab în toate direcțiile.
• Liniile drepte lungi nu sunt produse în direcția orizontală, astfel încât nu este puternic în nici un punct.
• Nu are nici un fel de retracții, astfel încât este mai ușor să imprimați materiale flexibile cu
• Mai puternic în direcție verticală decât orizontală

Ce este Cross 3D Infill?

Modelul de umplere Cross 3D creează acele curbe cu spații între ele, replicând formele de cruce din interiorul obiectului, dar și impulsuri de-a lungul axei Z, ceea ce îl face mai slab în direcția verticală.

• Creează o "moleșeală" uniformă atât pe orizontală, cât și pe verticală, cel mai bun model pentru flexibile.
• Nu are linii drepte lungi, deci este slabă în toate direcțiile.
• De asemenea, nu produce nici o retractare
• Acest lucru durează relativ mult timp pentru a tăia

Ce este Gyroid Infill?

Modelul de umplere Gyroid creează o serie de valuri în direcții alternative.

• La fel de puternic în toate direcțiile, dar nu este cel mai puternic model de umplutură.
• Excelent pentru materiale flexibile, dar produce un obiect mai puțin moale decât Cross 3D.
• Rezistență bună la forfecare
• Creează un volum care permite fluidelor să curgă, excelent pentru materialele dizolvabile
• Are un timp de tăiere lung și creează fișiere G-Code mari
• Pentru unele imprimante poate fi dificil să țină pasul cu comenzile G-Code pe secundă, în special prin conexiuni seriale.

Care este cel mai bun model de umplere pentru rezistență (Cura)?

Veți găsi mulți oameni care se ceartă cu privire la ce model de umplutură este cel mai bun pentru rezistență. Aceste modele de umplutură constau în rezistență ridicată în mai multe direcții, fiind de obicei clasificate ca modele tridimensionale.

Cei mai buni candidați pe care oamenii i-au aruncat acolo sunt de obicei:

• Cubic
• Gyroid

Din fericire, este o listă destul de scurtă, așa că nu trebuie să treci prin prea multe pentru a găsi potrivirea perfectă. Voi trece în revistă fiecare model de umplutură de rezistență pentru a vă ajuta să vă decideți pentru care să mergeți. Sincer, din ceea ce am cercetat, nu există o diferență prea mare de rezistență între acestea, dar unul are avantajul superior.

Cubic

Cubic este grozav datorită rezistenței sale uniforme din toate direcțiile. Este cunoscut ca un model de umplere puternic de către Cura și are o serie de variații care arată cât de util este ca model de umplere.

Pentru rezistența structurală pură, Cubic este foarte respectată și populară pentru utilizatorii de imprimante 3D.

Poate suferi de deformări ale colțurilor în funcție de model, dar, în general, imprimă foarte lin.

Gyroid

Testul de rezistență la strivire efectuat de CNC Kitchen a arătat că modelul de umplutură Gyroid are o sarcină de cedare de exact 264 kg pentru o densitate de umplere de 10 % atât în direcția perpendiculară, cât și în cea transversală.

În ceea ce privește timpul de imprimare, există o creștere de aproximativ 25% în comparație cu modelul Lines. Cubic și Gyroid au timpi de imprimare foarte asemănători.

Utilizează mai mult material decât Cubic, dar este mai predispus la probleme de imprimare, cum ar fi straturi care nu se suprapun.

Rezistența ridicată la forfecare, rezistența la încovoiere și greutatea redusă a acestui model de umplutură îl fac o alegere ideală față de majoritatea celorlalte modele. Nu numai că are o rezistență ridicată, dar este, de asemenea, excelent pentru printuri flexibile.

Testele specifice de rezistență efectuate de Cartesian Creations au constatat că cel mai puternic model de umplutură a fost Gyroid, în comparație cu 3D Honeycomb (model Simplify3D similar cu Cubic) și Rectilinear.

Acesta a arătat că modelul Gyroid este foarte bun pentru a absorbi tensiunile, la 2 pereți, cu o densitate de umplutură de 10% și 6 straturi inferioare și superioare. A constatat că este mai puternic, folosește mai puțin material și se imprimă mai repede.

Alegerea vă aparține, dar eu personal aș alege modelul Cubic dacă vreau o rezistență maximă la încărcare. Dacă doriți rezistență, împreună cu flexibilitate și imprimări mai rapide, Gyroid este modelul pe care trebuie să-l alegeți.

Există și alți factori în afară de modelul de umplere pentru o rezistență maximă. CNC Kitchen a constatat că factorul principal este numărul de pereți și grosimea peretelui, dar are totuși o influență semnificativă.

El a aflat acest lucru prin testarea mai multor umpluturi, densități și grosimi de perete diferite și a descoperit cât de importantă este grosimea peretelui.

Această ipoteză are și mai multe dovezi în spate, cu un articol scris în 2016 despre efectele modelelor de umplutură asupra rezistenței la tracțiune. Acesta explică faptul că diferitele modele de umplutură au avut o diferență de rezistență la tracțiune de maximum 5%, ceea ce înseamnă că modelul singur nu a făcut prea multă diferență.

Principala diferență în ceea ce privește umplutura a fost cea a procentului de umplutură. Cu toate că rezistența la tracțiune nu este singura rezistență căutată, ceea ce nu înseamnă că modelele de umplutură nu pot face o diferență de peste 5% din punct de vedere funcțional.

Care este cel mai rapid model de umplere pentru viteză?

Dacă ne uităm la cel mai bun model de umplutură pentru viteză, factorii clari aici sunt modelele care au cele mai multe linii drepte, mai puțină mișcare și cel mai puțin material utilizat pentru imprimare.

Acest lucru este destul de ușor de determinat atunci când ne gândim la alegerile de modele pe care le avem.

Cel mai bun model de umplere pentru viteză este modelul Linii sau Rectiliniu, care este modelul de umplere implicit din Cura. Modelele cu cele mai multe schimbări de direcție necesită de obicei mai mult timp pentru imprimare, astfel încât liniile drepte se imprimă cel mai rapid, cu o viteză mare.

Când ne uităm la factorul important în ceea ce privește viteza și utilizarea celui mai mic material, ne uităm la parametrul celui mai bun raport rezistență/ greutate. Aceasta înseamnă, în termeni de rezistență și greutate, ce model de umplutură are cea mai bună cantitate de rezistență în raport cu cantitatea de umplutură utilizată.

Nu am vrea să folosim pur și simplu cel mai puțin material și să avem un obiect care se desface ușor.

S-au efectuat teste cu privire la acest parametru, iar CNC Kitchen a constatat că modelul normal rectiliniu sau cu linii are unul dintre cele mai bune raporturi rezistență/greutate și utilizează cea mai mică cantitate de material. Modelul de subdiviziune cubică este un alt concurent pentru utilizarea celui mai mic material. Acesta creează o umplutură cu densitate mare în jurul pereților și mai mică în mijloc.

Este un model perfect pentru a avea ca model implicit pentru imprimările dvs., în afară de cazul în care aveți un scop specific pentru funcționalitate și rezistență. Nu numai că modelul Lines sau Cubic Subdivision se imprimă foarte rapid, dar folosește o cantitate redusă de umplutură și are o rezistență bună.

Care este cel mai bun model de umplere pentru imprimările 3D flexibile?

Cele mai bune modele de umplere pentru TPU și flexibile sunt:

• Concentric
• Cruce
• Cruce 3D
• Gyroid

În funcție de modelul dvs., va exista un model ideal pentru imprimările 3D flexibile.

După cum s-a menționat anterior, modelul Concentric funcționează cel mai bine la o densitate de umplere de 100%, dar mai ales pentru obiecte care nu sunt circulare. Are o rezistență verticală destul de bună, dar o rezistență orizontală slabă, ceea ce îi conferă caracteristicile flexibile

Modelele Cross și Cross 3D au o presiune uniformă pe toate laturile, dar modelul Cross 3D adaugă și elementul de direcție verticală, dar durează mai mult să se taie.

Gyroid este grozav atunci când folosiți materiale de umplutură cu densitate mai mică și este util din câteva motive: are timpi de imprimare rapizi, rezistență mare la forfecare, dar este mai puțin flexibil în general, în comparație cu celelalte modele flexibile.

Dacă sunteți în căutarea celui mai bun model de umplutură pentru compresie, atunci Gyroid este una dintre cele mai bune alegeri.

Cât de mult contează densitatea sau procentajul de umplere?

Densitatea de umplere afectează o serie de parametri importanți pentru piesa dvs. imprimată 3D. Când treceți peste setarea "Densitate de umplere" din Cura, se arată că aceasta afectează straturile superioare, straturile inferioare, distanța dintre liniile de umplere, modelele de umplere și suprapunerea umpluturii.

Densitatea/porcentajul de umplere are un impact destul de semnificativ asupra rezistenței piesei și a timpului de imprimare.

Cu cât procentajul de umplere este mai mare, cu atât piesa va fi mai rezistentă, dar la densități de umplere de peste 50%, acestea devin mult mai puțin semnificative în ceea ce privește adăugarea de rezistență suplimentară.

Diferența dintre densitatea de umplere pe care o setați în Cura are o mare diferență în ceea ce privește ceea ce se schimbă în structura piesei dumneavoastră.

Mai jos este un exemplu vizual de densitate de umplere de 20% față de 10%.

O densitate mai mare a umpluturii înseamnă că liniile de umplere vor fi plasate mai aproape una de cealaltă, ceea ce înseamnă că mai multe structuri lucrează împreună pentru a conferi rezistență unei piese.

Vă puteți imagina că încercarea de a sparge un obiect cu o densitate scăzută ar fi mult mai ușoară decât unul cu o densitate mare.

Este important de știut că densitatea de umplere variază foarte mult în ceea ce privește modul în care afectează o piesă din cauza diferențelor dintre modelele de umplere.

Practic, o schimbare de la 10% la 20% de umplere pentru un model Lines nu va fi la fel ca aceeași schimbare pentru un model Gyroid.

Majoritatea modelelor de umplutură au o greutate similară cu aceeași densitate de umplutură, dar modelul Triangle a prezentat o creștere de aproape 40% a greutății totale.

De aceea, persoanele care folosesc modelul de umplere Gyroid nu au nevoie de procente de umplere atât de mari, dar totuși obțin un nivel respectabil de rezistență a piesei.

Densitatea redusă a umpluturii poate cauza probleme, cum ar fi lipsa de conectare a pereților la umplutură și crearea de goluri de aer, în special în cazul modelelor care au multe încrucișări.

Puteți obține o subextrudare atunci când o linie de umplutură se intersectează cu o altă linie din cauza întreruperilor de flux.

Cura explică faptul că creșterea densității de umplere are următoarele efecte:

• Îți face amprentele mai puternice în general
• Oferă straturilor de suprafață superioară un suport mai bun, făcându-le mai netede și mai etanșe
• Reduce problemele de rezolvare a problemelor, cum ar fi pilotarea
• Necesită mai mult material, ceea ce îl face mai greu decât în mod normal
• Durează mult mai mult timp pentru a imprima în funcție de dimensiunea obiectului dvs.

Așadar, densitatea de umplere contează cu siguranță atunci când ne uităm la rezistența, utilizarea materialului și sincronizarea imprimărilor noastre. De obicei, există un echilibru bun între procentele de umplere, care variază între 10% și 30%, în funcție de scopul pentru care intenționați să utilizați piesa.

Piesele estetice sau cele făcute pentru a fi privite necesită o densitate mult mai mică a umpluturii, deoarece nu necesită rezistență. Piesele funcționale necesită o densitate mai mare a umpluturii (până la 70%), astfel încât să poată face față sarcinii suportate pe o perioadă lungă de timp.

Cel mai bun model de umplere pentru filamentul transparent

Mulți oameni adoră să folosească modelul de umplere Gyroid pentru filamentul transparent, deoarece oferă un model cu aspect cool. Modelul de umplere Cubic sau Honeycomb arată, de asemenea, foarte bine pentru imprimările 3D transparente. Cea mai bună umplere pentru imprimările transparente este, de obicei, 0% sau 100% pentru ca modelul să fie mai clar.

Iată un exemplu de model de umplere Gyroid într-o imprimare 3D din PLA transparent. Un utilizator a spus că folosește Gyroid cu o densitate de umplere de 15%.

Plăcuța transparentă cu umplutură face un model cool din 3Dprinting

Urmăriți videoclipul de mai jos pentru o imagine excelentă a imprimării 3D cu filament transparent.