Umplutura este una dintre setările cheie la imprimarea 3D, dar m-am întrebat de câtă umplutură ai nevoie de fapt atunci când faci o imprimare. Am făcut câteva cercetări pentru a afla câteva procente bune de umplutură pe care le voi explica în acest articol.

Cantitatea de umplutură de care aveți nevoie va depinde de obiectul pe care îl creați. Dacă creați un obiect pentru aspect și nu pentru rezistență, 10-20% din umplutură ar trebui să fie suficient. Pe de altă parte, dacă aveți nevoie de rezistență, durabilitate și funcționalitate, 50-80% este o cantitate bună de umplutură.

Restul acestui articol va intra în profunzime cu privire la factorii care afectează cantitatea de umplutură de care aveți nevoie pentru imprimările 3D și alte sfaturi pe care le puteți folosi.

Ce este Infill?

Atunci când imprimați un model 3D, un lucru care nu are nevoie de precizie sau atenție este modul în care imprimați interiorul. Din acest motiv, nu trebuie să realizați un interior complet solid pentru model. De aceea, puteți utiliza o abordare diferită pentru a imprima interiorul într-un mod mai eficient și mai eficace.

Umplutura este structura tridimensională care este imprimată în interiorul modelului pentru a ține împreună pereții sau perimetrul modelului dvs. Umplutura este utilizată pentru a da rezistență modelului imprimat cu ajutorul unei cantități mici de material. Poate fi un model repetitiv care poate facilita imprimarea.

Unul dintre principalele avantaje ale umpluturii este faptul că interiorul poate fi imprimat în diferite grade de goliciune. Acest factor poate fi reprezentat printr-un alt termen numit densitate de umplere.

Dacă densitatea umpluturii este de 0%, înseamnă că modelul imprimat este complet gol, iar 100% înseamnă că modelul este complet solid în interior. În afară de faptul că menține structura, umplutura determină și rezistența structurii.

Cantitatea de umplutură necesară pentru un model imprimat 3D depinde exclusiv de tipul și funcționalitatea imprimării. Vom discuta despre diferitele tipuri de umplutură și despre diferitele modele utilizate în scopuri diferite.

Diferite densități de umplere pentru diferite scopuri

Utilizare ca model sau piesă decorativă

Pentru a construi un model pentru reprezentare sau pentru expoziție, nu aveți nevoie ca modelul să fie puternic pentru a rezista la multe solicitări. Din acest motiv, nu aveți nevoie de o umplutură prea puternică pentru a menține structura împreună.

Densitatea umpluturii utilizate în acest scop poate fi de aproximativ 10-20%, astfel încât să puteți economisi material și să îndepliniți scopul cerut fără a vă crea probleme.

Cel mai bun model care poate fi utilizat în acest scenariu ar fi liniile sau zig-zagul. Aceste modele mențin structura laolaltă, oferind rezistența necesară în acest scop. Deoarece sunt modele foarte simple, pot fi tipărite cu ușurință și reduc timpul total de imprimare.

Unele persoane recomandă să folosiți chiar și 5% de umplutură pentru printuri mai mari, dar asigurându-vă că folosiți modelul de umplutură Lines. Puteți adăuga mai multe perimetre sau crește grosimea peretelui pentru a adăuga rezistență modelului.

Priviți mai jos imprimarea 3D realizată de un utilizator Reddit.

7 ore cu 5% de umplere de la ender3

Modele 3D standard

Acestea sunt modelele tipărite care sunt folosite după tipărire, altele decât cele de expoziție. Aceste tipărituri necesită o rezistență mai mare în comparație cu cea anterioară și trebuie să fie capabile să facă față unui nivel moderat de stres. Aceasta înseamnă că densitatea de umplere trebuie crescută la o valoare în jur de 15-50%.

Modele precum tri-hexagoanele, grila sau triunghiurile sunt cele mai potrivite în acest scop. Aceste modele sunt puțin mai complexe decât liniile și zig-zagurile. Prin urmare, tipărirea acestor modele necesită mai mult timp. De fapt, aceste modele necesită cu 25% mai mult timp în comparație cu cele anterioare.

Puteți împărți și studia proprietățile fiecărui model, deoarece și acestea au mici diferențe între ele. Structura grilă este cea mai simplă și cea mai slabă dintre toate trei. Fiind o grilă simplă, poate fi tipărită rapid în comparație cu celelalte.

Avantajul uriaș al modelului triunghiular este capacitatea sa de a suporta sarcini atunci când este aplicat perpendicular pe pereți. Modelul triunghiular poate fi utilizat în zone ale modelului cu caracteristici rectangulare mici, deoarece acest model realizează mai multe conexiuni cu pereții în comparație cu grila în aceste condiții.

Tri-hexagonul este cel mai puternic dintre toate cele trei și are o combinație de triunghiuri și hexagoane. Includerea hexagonului în plasă îl face mult mai puternic. Acest lucru este evident din faptul că fagurii de miere folosesc același poligon pentru plasa sa.

Un alt avantaj al ochiurilor de plasă tri-hexagonale este că suferă mai puține deteriorări structurale în comparație cu altele din cauza răcirii slabe. Acest lucru se datorează faptului că toate marginile din acest model sunt scurte în comparație cu restul, ceea ce lasă o lungime mică pentru îndoire și deformare.

Modele 3D funcționale

Acestea sunt modelele tipărite care sunt realizate pentru a servi unui scop. Ele pot fi utilizate ca modele de suport sau piese de schimb.

Modelele 3D funcționale sunt supuse unor valori ridicate de rezistență și trebuie să aibă o bună capacitate portantă. Aceasta înseamnă că trebuie să conțină o umplutură care să îndeplinească aceste cerințe. În acest scop, densitatea umpluturii trebuie să fie de aproximativ 50-80%.

Cele mai bune modele de umplutură care prezintă aceste cantități de capacitate portantă sunt octetul, cubicul, subdiviziunea cubică, giroscopul etc. Modelul octet este o structură tetraedrică repetitivă care oferă rezistență uniformă pereților în majoritatea direcțiilor.

Cel mai bun model pentru a face față stresului din orice direcție este giroscopul. Acesta are o structură tridimensională asemănătoare unui val, care este simetrică în toate direcțiile. Acesta este motivul pentru care acest model prezintă rezistență în toate direcțiile.

Structura giroscopică prezintă o rezistență excepțională la o densitate scăzută. Aceasta este o structură naturală care se găsește în aripile fluturilor și în membranele unor celule.

Modele flexibile

Materialul pentru imprimarea umpluturii trebuie să fie luat în considerare pentru a obține flexibilitate. Cea mai bună soluție în acest caz ar fi utilizarea PLA în acest scop.

Densitatea de umplere în acest scop poate fi oriunde în jurul valorii de 0-100%, în funcție de cât de multă flexibilitate aveți nevoie. Diferitele modele disponibile în acest scop sunt concentrice, încrucișate, cross3D etc.

Concentric este un model de umplere care ar fi un model asemănător unei ondulații a conturului. Acesta ar fi copii concentrice ale conturului care alcătuiesc umplutura. Un alt model în acest scop este încrucișat. Acesta este o grilă 2D care lasă spațiul dintre răsuciri și curbări.

Modelele concentrice și 2D sunt foarte flexibile, dar dacă doriți ceva care să fie și puțin mai rigid, atunci cea mai bună opțiune va fi să folosiți un model numit cross 3D. Această umplutură are o înclinație prin axa z, dar rămâne aceeași într-un strat de plan 2D.

Avantajele infill-ului

Crește viteza de imprimare

Deoarece umplutura este un model tridimensional care se repetă, este ușor de imprimat. Imprimanta 3D imprimă în straturi, iar fiecare strat este format din 2 părți principale: umplutura și conturul. Conturul este perimetrul stratului care devine învelișul exterior sau pereții modelului imprimat.

În timpul imprimării unui strat, conturul necesită o precizie deosebită, deoarece definește forma obiectului. Între timp, umplutura, care este un model repetitiv, poate fi imprimată fără nivelul de precizie utilizat anterior. Aceasta înseamnă că poate fi imprimată rapid, într-o mișcare de du-te-vino.

Consum redus de material

Materialul utilizat pentru imprimarea unui model va fi cel mai mare atunci când acesta este imprimat ca un solid pur în interior. Acest lucru se numește umplutură cu o densitate de umplere de 100%. Putem reduce utilizarea de material pentru imprimarea unui model 3D prin utilizarea unei umpluturi adecvate. Putem alege densitatea umpluturii în funcție de nevoile noastre.

Diferite modele pentru a alege

Există o mulțime de modele de ales pentru umplutură, ceea ce ne oferă opțiuni de alegere în funcție de nevoile noastre. Diferite modele dețin proprietăți diferite și le putem folosi în mod corespunzător. Modelul este adesea selectat luând în considerare următorii factori-

• Forma modelului - Puteți alege orice model pentru un obiect. Soluția optimă în acest caz ar fi să-l alegeți pe cel care oferă rezistența maximă cu cea mai mică cantitate de material pentru forma respectivă a modelului. Dacă realizați o soluție rotundă sau cilindrică, cel mai bun model pentru a o ține împreună ar fi să alegeți un model concentric, cum ar fi archi sau octa.
• Flexibilitate - dacă nu vă interesează rezistența sau rigiditatea, atunci trebuie să alegeți un model de umplutură care să permită flexibilitate, cum ar fi modelele concentrice, încrucișate sau încrucișate 3D. Există modele pentru flexibilitate generală și modele care sunt dedicate flexibilității într-o anumită dimensiune.
• Rezistența modelului - modelele joacă un rol foarte important în stabilirea rezistenței unui model. Unele modele, cum ar fi giroscopul, cubicul sau octetul, sunt destul de puternice. Aceste modele pot conferi mai multă rezistență unui model decât alte modele la aceeași densitate de umplere.
• Utilizarea materialelor - Indiferent de densitatea umpluturii, unele modele sunt proiectate astfel încât să fie strâns împachetate, în timp ce altele sunt lipite lejer, lăsând mult spațiu liber.

Utilizarea eficientă a zonelor de umplutură

Unghiul de imprimare de umplere

Există diferite lucruri de care trebuie să se țină cont la imprimarea unui material de umplutură. Unul dintre acestea este unghiul la care este imprimat materialul de umplutură.

Dacă observați, în majoritatea imprimărilor, unghiul de imprimare este întotdeauna de 45 de grade. Acest lucru se datorează faptului că, la un unghi de 45 de grade, atât motorul X, cât și cel Y funcționează la viteze egale. Acest lucru crește viteza de completare a umpluturii.

Uneori vă veți afla într-o situație în care schimbarea unghiului de umplere poate menține mai puternice unele părți slabe. Dar schimbarea unghiului ar scădea viteza. Cea mai bună soluție pentru a evita această problemă va fi să poziționați modelul în alinierea corectă cu umplutura chiar în software-ul de tăiere.

Suprapunere de umplutură

Puteți obține o legătură mai puternică a umpluturii cu peretele prin creșterea valorii suprapunerii umpluturii. Suprapunerea umpluturii este un parametru care, atunci când este mărit, mărește intersecția umpluturii cu peretele interior al conturului.

Gradient și umplutură graduală

Dacă doriți ca umplutura să se mențină mai puternică spre pereții imprimării 3D, atunci cel mai bun mod de a face acest lucru este să folosiți umplutura în gradient. În cazul umpluturii în gradient, densitatea umpluturii se schimbă în planul XY. Densitatea umpluturii devine mai mare pe măsură ce ne apropiem de conturul modelului.

Acesta este unul dintre cele mai eficiente moduri de a adăuga mai multă rezistență la model. Singurul dezavantaj al acestei abordări este că necesită mai mult timp de imprimare.

Există un tip similar de imprimare numit umplere graduală, în care densitatea de umplere se modifică pe axa Z.

Grosimea umpluturii

Folosiți un umplutură groasă pentru a obține mai multă rezistență și rigiditate. Imprimarea unei umpluturi foarte subțiri va face ca structura să fie predispusă la deteriorări sub tensiune.

Densități multiple de umplere

Unele dintre noile programe de imprimare 3D sunt dotate cu instrumente puternice pentru a modifica densitatea de umplere de mai multe ori într-un singur model.

Unul dintre principalele avantaje ale acestei metode este utilizarea inteligentă a materialului în locurile care au nevoie de rezistență în model. Aici nu trebuie să folosiți o densitate mare de umplere în întregul model pentru a menține puternică doar o porțiune a imprimării.