Infill เป็นหนึ่งในการตั้งค่าหลักเมื่อทำการพิมพ์ 3 มิติ แต่ฉันสงสัยว่าคุณต้องการเติมเท่าไรเมื่อทำการพิมพ์ ฉันได้ทำการวิจัยเพื่อค้นหาเปอร์เซ็นต์การเติมที่ดี ซึ่งฉันจะอธิบายในบทความนี้

จำนวนการเติมที่คุณต้องการจะขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณกำลังสร้าง หากคุณกำลังสร้างวัตถุเพื่อรูปลักษณ์ไม่ใช่ความแข็งแกร่ง การเติม 10-20% ก็น่าจะเพียงพอแล้ว ในทางกลับกัน หากคุณต้องการความแข็งแรง ความทนทาน และการใช้งาน ปริมาณการเติม 50-80% ก็เป็นปริมาณที่ดี

ส่วนที่เหลือของบทความนี้จะเจาะลึกเกี่ยวกับปัจจัยต่างๆ ที่ส่งผลต่อปริมาณการเติม ที่จำเป็นสำหรับการพิมพ์ 3 มิติและเคล็ดลับอื่นๆ ที่คุณสามารถใช้ได้

Infill คืออะไร

เมื่อคุณพิมพ์โมเดล 3 มิติ สิ่งหนึ่งที่ไม่จำเป็น ความแม่นยำหรือความใส่ใจคือวิธีการพิมพ์ภายในของคุณ ด้วยเหตุผลนี้ คุณไม่จำเป็นต้องสร้างการตกแต่งภายในที่สมบูรณ์สำหรับโมเดล ด้วยเหตุนี้คุณจึงใช้วิธีอื่นในการพิมพ์ภายในได้อย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลมากขึ้น

Infill คือโครงสร้างสามมิติที่พิมพ์ภายในโมเดลเพื่อยึดผนังหรือเส้นรอบวงของโมเดลเข้าด้วยกัน . Infill ใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับโมเดลที่พิมพ์โดยใช้วัสดุเพียงเล็กน้อย อาจเป็นรูปแบบซ้ำๆ ที่ทำให้พิมพ์ได้ง่าย

ข้อดีหลักประการหนึ่งของ infill คือสามารถพิมพ์ด้านในได้หลายระดับความกลวง ปัจจัยนี้สามารถแสดงในอีกคำหนึ่งซึ่งเรียกว่าความหนาแน่นของไส้กรอง

หากความหนาแน่นของไส้กรองเป็น 0% หมายความว่าโมเดลที่พิมพ์ออกมานั้นกลวงทั้งหมด และ 100% หมายความว่าโมเดลนั้นแข็งสมบูรณ์อยู่ภายใน นอกเหนือจากการยึดโครงสร้างแล้ว การเติมหมึกยังเป็นตัวกำหนดความแข็งแรงของโครงสร้างด้วย

จำนวนการเติมที่จำเป็นสำหรับโมเดลการพิมพ์ 3 มิตินั้นขึ้นอยู่กับประเภทและฟังก์ชันการทำงานของการพิมพ์เท่านั้น เราจะหารือเกี่ยวกับ infill ที่แตกต่างกันและรูปแบบต่างๆ ที่ใช้สำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน

ความหนาแน่นของ Infill ที่แตกต่างกันสำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน

การใช้งานเป็นแบบจำลองหรือชิ้นส่วนตกแต่ง

สำหรับการสร้างแบบจำลองสำหรับ การเป็นตัวแทนหรือนิทรรศการ คุณไม่จำเป็นต้องมีหุ่นจำลองที่แข็งแกร่งเพื่อจัดการกับความเครียดมากนัก ด้วยเหตุนี้ คุณจึงไม่ต้องการวัสดุอุดที่แข็งแรงเกินกว่าจะยึดโครงสร้างไว้ด้วยกัน

ความหนาแน่นของวัสดุอุดที่ใช้สำหรับจุดประสงค์นี้สามารถทำได้ประมาณ 10-20% วิธีนี้ทำให้คุณสามารถประหยัดเนื้อหาและทำตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการได้โดยไม่ทำให้เกิดปัญหา

รูปแบบที่ดีที่สุดที่จะใช้ในสถานการณ์นี้คือเส้นหรือซิกแซก รูปแบบเหล่านี้ยึดโครงสร้างเข้าด้วยกันโดยให้ความแข็งแรงที่จำเป็นสำหรับจุดประสงค์นี้ เนื่องจากเป็นรูปแบบที่เรียบง่ายมาก จึงสามารถพิมพ์ได้ง่ายและลดเวลาการพิมพ์โดยรวม

บางคนแนะนำให้ใช้การเติม 5% สำหรับงานพิมพ์ขนาดใหญ่ แต่อย่าลืมใช้รูปแบบการเติมเส้นคุณสามารถเพิ่มปริมณฑลหรือเพิ่มความหนาของผนังเพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับโมเดล

ดูการพิมพ์ 3 มิติด้านล่างโดยผู้ใช้ Reddit

7 ชั่วโมงโดยเติม 5% จาก ender3

โมเดล 3 มิติมาตรฐาน

เป็นโมเดลสิ่งพิมพ์ที่ใช้หลังจากการพิมพ์นอกเหนือจากการจัดนิทรรศการ งานพิมพ์เหล่านี้ต้องการความแข็งแรงที่มากขึ้นเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า และควรจะรองรับแรงกดได้ในระดับปานกลาง ซึ่งหมายความว่าความหนาแน่นของ infill ควรเพิ่มขึ้นเป็นค่าประมาณ 15-50%

รูปแบบต่างๆ เช่น สามเหลี่ยมหกเหลี่ยม ตาราง หรือสามเหลี่ยมเป็นรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับจุดประสงค์นี้ รูปแบบเหล่านี้ซับซ้อนกว่าเส้นและซิกแซกเล็กน้อย ดังนั้นรูปแบบเหล่านี้จึงต้องใช้เวลาพิมพ์นานขึ้น อันที่จริง รูปแบบเหล่านี้จะใช้เวลาเพิ่มขึ้น 25% เมื่อเทียบกับรูปแบบก่อนหน้า

คุณสามารถแยกและศึกษาคุณสมบัติของแต่ละรูปแบบได้ เนื่องจากรูปแบบเหล่านี้มีความแตกต่างกันเล็กน้อย โครงสร้างกริดนั้นเรียบง่ายที่สุดและอ่อนแอที่สุดในทั้งสามแบบ เนื่องจากเป็นตารางที่เรียบง่ายจึงสามารถพิมพ์ได้อย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับรูปแบบอื่นๆ

ข้อได้เปรียบอย่างมากของรูปแบบสามเหลี่ยมคือความสามารถในการรับน้ำหนักเมื่อนำไปใช้ในแนวตั้งฉากกับผนัง รูปแบบสามเหลี่ยมสามารถใช้ในพื้นที่ของแบบจำลองที่มีลักษณะสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดเล็ก เนื่องจากรูปแบบนี้ทำให้เชื่อมต่อกับผนังได้มากขึ้นเมื่อเทียบกับตารางภายใต้เงื่อนไขนี้

รูปหกเหลี่ยมสามเหลี่ยมนั้นแข็งแกร่งที่สุดในบรรดาทั้งสามแบบและมีการรวมกันของสามเหลี่ยมและหกเหลี่ยม รวมหกเหลี่ยมในตาข่ายทำให้แข็งแกร่งขึ้นมาก สิ่งนี้เห็นได้จากการที่รังผึ้งใช้รูปหลายเหลี่ยมเดียวกันสำหรับตาข่าย

ข้อดีอีกประการของตาข่ายสามเหลี่ยมคือได้รับความเสียหายทางโครงสร้างน้อยกว่าเมื่อเทียบกับตาข่ายแบบอื่นเนื่องจากการระบายความร้อนไม่ดี นี่เป็นเพราะขอบทั้งหมดในรูปแบบนี้สั้นเมื่อเทียบกับส่วนที่เหลือ ซึ่งทำให้มีความยาวเล็กน้อยสำหรับการงอและการเสียรูป

โมเดล 3 มิติเชิงฟังก์ชัน

เหล่านี้คือโมเดลพิมพ์ที่ผลิตขึ้นเพื่อรองรับการใช้งาน จุดประสงค์. สามารถใช้เป็นโมเดลสนับสนุนหรือชิ้นส่วนอะไหล่ได้

โมเดล 3 มิติที่ใช้งานได้นั้นต้องมีความแข็งแรงสูงและต้องมีความสามารถในการรับน้ำหนักที่ดี ซึ่งหมายความว่าควรมีการเติมเต็มเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ เพื่อจุดประสงค์นี้ ความหนาแน่นของ infill ควรอยู่ที่ประมาณ 50-80%

รูปแบบการเติมที่ดีที่สุดที่แสดงปริมาณความสามารถในการรับน้ำหนักเหล่านี้ ได้แก่ octet, cubic, cubic subdivision, gyroid เป็นต้น รูปแบบ octet เป็นแบบ tetrahedral ที่ซ้ำกัน โครงสร้างที่ให้ความแข็งแรงอย่างสม่ำเสมอกับผนังในทิศทางส่วนใหญ่

รูปแบบที่ดีที่สุดในการจัดการความเครียดจากทุกทิศทางคือไจรอยด์ มีโครงสร้างคล้ายคลื่นสามมิติซึ่งสมมาตรทุกทิศทาง นี่คือเหตุผลที่รูปแบบนี้แสดงความแข็งแกร่งในทุกทิศทาง

โครงสร้างไจรอยด์แสดงความแข็งแกร่งเป็นพิเศษที่ความหนาแน่นต่ำ มันคือโครงสร้างที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งพบในปีกของผีเสื้อและภายในเยื่อหุ้มเซลล์บางเซลล์

Flexible Models

วัสดุสำหรับพิมพ์ infill จะต้องได้รับการพิจารณาเพื่อให้เกิดความยืดหยุ่น ทางออกที่ดีที่สุดในที่นี้คือการใช้ PLA เพื่อจุดประสงค์นี้

ความหนาแน่นของ infill สำหรับจุดประสงค์นี้สามารถอยู่ที่ใดก็ได้ประมาณ 0-100% ขึ้นอยู่กับความยืดหยุ่นที่คุณต้องการ รูปแบบต่างๆ ที่มีอยู่สำหรับวัตถุประสงค์นี้ ได้แก่ ศูนย์กลาง, กากบาท, กากบาท 3 มิติ เป็นต้น

ศูนย์กลางเป็นรูปแบบการเติมซึ่งจะเป็นรูปแบบระลอกคลื่นเหมือนโครงร่าง นี่จะเป็นสำเนาที่มีศูนย์กลางของโครงร่างที่ประกอบกันเป็น infill รูปแบบอื่นสำหรับจุดประสงค์คือข้าม นี่คือตาราง 2 มิติที่ให้ช่องว่างระหว่างการบิดและการดัด

รูปแบบศูนย์กลางและ 2 มิติมีความยืดหยุ่นมาก แต่ถ้าคุณต้องการบางสิ่งที่แข็งเกินไป ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือการใช้กริด รูปแบบที่เรียกว่า cross 3D Infill นี้มีความเอียงผ่านแกน z แต่ยังคงเหมือนเดิมในเลเยอร์ของระนาบ 2 มิติ

ข้อดีของ Infill

เพิ่มความเร็วในการพิมพ์

เนื่องจาก infill เป็น a ทำซ้ำรูปแบบสามมิติง่ายต่อการพิมพ์ เครื่องพิมพ์ 3 มิติพิมพ์เป็นชั้น ๆ และแต่ละชั้นประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก; ส่วนที่เติมและโครงร่าง โครงร่างคือขอบเขตของเลเยอร์ที่กลายเป็นเปลือกนอกหรือผนังของโมเดลการพิมพ์

ในขณะที่พิมพ์เลเยอร์ โครงร่างต้องการมีความแม่นยำมากในการพิมพ์เนื่องจากกำหนดรูปร่างของวัตถุ ในขณะเดียวกัน สามารถพิมพ์ infill ที่เป็นรูปแบบซ้ำๆ ได้โดยไม่ต้องใช้ระดับความแม่นยำอย่างที่เคยใช้มาก่อน ซึ่งหมายความว่าสามารถพิมพ์ได้อย่างรวดเร็วทั้งไปและกลับ

การใช้วัสดุต่ำ

วัสดุที่ใช้ในการพิมพ์โมเดลจะสูงที่สุดเมื่อพิมพ์เป็นของแข็งบริสุทธิ์ด้านใน สิ่งนี้เรียกว่าการเติมที่มีความหนาแน่นของการเติม 100% เราสามารถลดการใช้วัสดุสำหรับการพิมพ์โมเดล 3 มิติได้โดยใช้การเติมที่เหมาะสม เราสามารถเลือกความหนาแน่นของ infill ตามความต้องการของเรา

รูปแบบต่างๆ ให้เลือก

การ infill มีรูปแบบให้เลือกมากมาย ทำให้เราเลือกได้ตามความต้องการของเรา . รูปแบบที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันและเราสามารถใช้งานได้ตามนั้น รูปแบบมักถูกเลือกโดยพิจารณาจากปัจจัยต่อไปนี้-

• รูปร่างของแบบจำลอง – คุณสามารถเลือกรูปแบบใดก็ได้สำหรับวัตถุ ทางออกที่ดีที่สุดในที่นี้คือการเลือกแบบที่มีความแข็งแรงสูงสุดโดยใช้วัสดุจำนวนน้อยที่สุดสำหรับรูปร่างเฉพาะของโมเดลนั้นๆ หากคุณกำลังสร้างสารละลายทรงกลมหรือทรงกระบอก แพทเทิร์นที่ดีที่สุดในการยึดเข้าด้วยกันคือการเลือกรูปแบบที่มีศูนย์กลาง เช่น อาร์ชีหรือแปดเหลี่ยม
• ความยืดหยุ่น – หากคุณไม่ได้อยู่เบื้องหลังความแข็งแกร่งหรือความแข็งแกร่ง จากนั้นคุณต้องเลือกรูปแบบการเติมที่ให้ความยืดหยุ่น เช่น แพทเทอร์ศูนย์กลาง ครอสหรือข้าม 3D มีรูปแบบสำหรับความยืดหยุ่นโดยรวมและรูปแบบที่มีไว้สำหรับความยืดหยุ่นในมิติเฉพาะ
• จุดแข็งของโมเดล – รูปแบบมีบทบาทอย่างมากในการกำหนดความแข็งแกร่งของโมเดล รูปแบบบางอย่างเช่น gyroid, cubic หรือ octet ค่อนข้างแข็งแกร่ง รูปแบบเหล่านี้สามารถให้ความแข็งแรงแก่โมเดลได้มากกว่ารูปแบบอื่นๆ ที่ความหนาแน่นของ infill เท่ากัน
• การใช้วัสดุ – โดยไม่คำนึงถึงความหนาแน่นของ infill รูปแบบบางรูปแบบได้รับการออกแบบในลักษณะที่อัดแน่นในขณะที่บางรูปแบบถูกยึดเหนี่ยวอย่างหลวมๆ ทำให้มีพื้นที่ว่างมาก

การใช้ Infill อย่างมีประสิทธิภาพ

มุมของการพิมพ์ Infill

มีหลายสิ่งที่ควรพิจารณาขณะพิมพ์ Infill สิ่งหนึ่งคือมุมในการพิมพ์ส่วนเติม

หากคุณสังเกตเห็นว่า ในงานพิมพ์ส่วนใหญ่ มุมของงานพิมพ์จะเป็น 45 องศาเสมอ เนื่องจากที่มุม 45 องศา ทั้งมอเตอร์ X และ Y จะทำงานด้วยความเร็วเท่ากัน สิ่งนี้จะเพิ่มความเร็วในการเติมให้เสร็จ

บางครั้งคุณจะอยู่ในสถานการณ์ที่การเปลี่ยนมุมของการเติมสามารถรักษาส่วนที่อ่อนแอบางส่วนให้แข็งแกร่งขึ้นได้ แต่การเปลี่ยนมุมจะทำให้ความเร็วลดลง วิธีที่ดีที่สุดในการหลีกเลี่ยงปัญหานี้คือการวางตำแหน่งโมเดลในแนวที่ถูกต้องด้วยการเติมในซอฟต์แวร์การแบ่งส่วน ผนังด้วยการเพิ่มมูลค่าของ infillทับซ้อนกัน การซ้อนทับของ Infill เป็นพารามิเตอร์ที่เมื่อเพิ่มขึ้นจะเพิ่มจุดตัดของ infill กับผนังด้านในของโครงร่าง

การไล่ระดับสีและการเติมแบบค่อยเป็นค่อยไป

หากคุณต้องการให้ infill ของคุณยึดแน่นกับผนังของ การพิมพ์ 3 มิติ วิธีที่ดีที่สุดในการทำเช่นนี้คือการใช้การเติมสีแบบไล่ระดับสี การเติมแบบไล่ระดับมีความหนาแน่นของการเติมที่เปลี่ยนแปลงผ่านระนาบ XY ความหนาแน่นของการเติมจะสูงขึ้นเมื่อเราเข้าใกล้โครงร่างของโมเดล

นี่เป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับโมเดล ข้อเสียเพียงอย่างเดียวของวิธีนี้คือต้องใช้เวลาในการพิมพ์มากขึ้น

มีการพิมพ์ประเภทเดียวกันที่เรียกว่าการเติมแบบค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งความหนาแน่นของการเติมจะเปลี่ยนผ่านแกน Z

ความหนาของการเติม

ใช้การเติมแบบหนาเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งแกร่ง การพิมพ์การเติมที่บางมากจะทำให้โครงสร้างเสียหายได้ง่ายภายใต้แรงเค้น

ความหนาแน่นของการเติมหลายระดับ

ซอฟต์แวร์การพิมพ์ 3 มิติใหม่บางรุ่นมาพร้อมกับเครื่องมืออันทรงพลังเพื่อเปลี่ยนความหนาแน่นของการเติมหลายครั้งในครั้งเดียว แบบจำลอง

ข้อดีหลักอย่างหนึ่งของวิธีนี้คือการใช้วัสดุอย่างชาญฉลาดในสถานที่ที่ต้องการความแข็งแกร่งในแบบจำลอง คุณไม่จำเป็นต้องใช้การเติมความหนาแน่นสูงตลอดทั้งรุ่นเพื่อเก็บงานพิมพ์เพียงส่วนเดียว