รูปแบบการเติมอาจมองข้ามได้ง่ายเมื่อคุณพิมพ์ 3 มิติ แต่สิ่งเหล่านี้สร้างความแตกต่างอย่างมากในคุณภาพของคุณ ฉันมักจะสงสัยอยู่เสมอว่ารูปแบบการเติมรูปแบบใดแข็งแกร่งที่สุด ดังนั้นฉันจึงเขียนโพสต์นี้เพื่อตอบคำถามและแบ่งปันกับผู้ที่หลงใหลในเครื่องพิมพ์ 3D คนอื่นๆ

แล้ว รูปแบบการเติมใดที่แข็งแกร่งที่สุด ขึ้นอยู่กับการใช้งานการพิมพ์ 3 มิติของคุณ แต่โดยทั่วไป รูปแบบรังผึ้งเป็นรูปแบบการเติมรอบด้านที่แข็งแกร่งที่สุด ในทางเทคนิค รูปแบบเส้นตรงเป็นรูปแบบที่แข็งแกร่งที่สุดเมื่อคำนึงถึงทิศทางของแรง แต่จะอ่อนแอในทิศทางตรงกันข้าม

ไม่มีขนาดเดียวที่เหมาะกับรูปแบบการเติมทั้งหมด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมี มีรูปแบบการเติมมากมายตั้งแต่แรก เพราะบางรูปแบบดีกว่ารูปแบบอื่นๆ ขึ้นอยู่กับว่าฟังก์ชันการทำงานเป็นอย่างไร

อ่านต่อเพื่อรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแข็งแรงของรูปแบบการเติมและปัจจัยสำคัญอื่นๆ สำหรับความแข็งแรงของชิ้นส่วน

หากคุณสนใจที่จะเห็นเครื่องมือและอุปกรณ์เสริมที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติของคุณ คุณสามารถค้นหาได้อย่างง่ายดายโดยตรวจสอบที่ Amazon ฉันคัดกรองผลิตภัณฑ์ที่ดีที่สุดบางส่วนออกมา ดังนั้นลองดูให้ดี

รูปแบบการเติมที่แข็งแกร่งที่สุดคืออะไร

การศึกษาในปี 2559 เกี่ยวกับการค้นพบ การรวมกันของรูปแบบเส้นตรงที่มีการเติม 100% แสดงให้เห็นถึงความต้านทานแรงดึงสูงสุดที่ค่า 36.4 Mpa

นี่เป็นเพียงการทดสอบ ดังนั้นคุณจะไม่มืออาชีพด้านการพิมพ์ 3 มิติ! ต้องการใช้ infill 100% แต่มันแสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่แท้จริงของรูปแบบการ infill นี้

รูปแบบการ infill ที่แข็งแกร่งที่สุดคือ Rectilinear แต่เมื่อมันอยู่ในแนวเดียวกับทิศทางของแรง มันมีจุดอ่อน ดังนั้นโปรดจำไว้

เมื่อเราพูดถึงทิศทางของแรงที่เฉพาะเจาะจง รูปแบบการเติมแบบเส้นตรงจะแข็งแกร่งมากในทิศทางของแรง แต่จะอ่อนกว่ามากเมื่อเทียบกับทิศทางของแรง

น่าแปลกที่เส้นตรง รูปแบบ infill มีประสิทธิภาพมากในแง่ของการใช้พลาสติก ดังนั้นจึงพิมพ์ได้เร็วกว่ารังผึ้ง (เร็วกว่า 30%) และรูปแบบอื่นๆ อีกสองสามรูปแบบ

รูปแบบ infill รอบด้านที่ดีที่สุดต้องเป็น รังผึ้ง หรือเรียกอีกอย่างว่าลูกบาศก์

รังผึ้ง (ลูกบาศก์) น่าจะเป็นรูปแบบการเติมพิมพ์ 3 มิติที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ผู้ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติจำนวนมากจะแนะนำเครื่องพิมพ์นี้เนื่องจากมีคุณสมบัติและคุณลักษณะที่ยอดเยี่ยม ฉันใช้มันสำหรับงานพิมพ์จำนวนมากและไม่มีปัญหาใดๆ กับมัน

รังผึ้งมีความแข็งแรงน้อยกว่าในทิศทางของแรง แต่มีความแข็งแรงเท่ากันในทุกทิศทาง ซึ่งทำให้แข็งแกร่งขึ้นในทางเทคนิค โดยรวมแล้ว เนื่องจากคุณสามารถโต้แย้งได้ว่าคุณแข็งแกร่งพอๆ กับจุดอ่อนที่สุดของคุณ

รูปแบบการเติมรังผึ้งไม่เพียงดูสวยงามเท่านั้น แต่ยังมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายๆ แอปพลิเคชันเพื่อความแข็งแกร่ง แม้แต่แผงแซนวิชคอมโพสิตเกรดการบินและอวกาศก็มีลายรังผึ้งอยู่ในชิ้นส่วนด้วยดังนั้นคุณจึงรู้ว่ามันได้รับความนิยม

โปรดทราบว่าอุตสาหกรรมการบินและอวกาศใช้รูปแบบการเติมนี้เนื่องจากกระบวนการผลิตเป็นหลักมากกว่าความแข็งแกร่ง มันเป็นการเติมที่แข็งแกร่งที่สุดที่พวกเขาสามารถใช้ได้เมื่อพิจารณาจากทรัพยากร มิฉะนั้นพวกเขาอาจใช้รูปแบบ Gyroid หรือ Cubic

สำหรับวัสดุบางอย่าง อาจเป็นเรื่องยากที่จะใช้รูปแบบการเติมบางอย่าง ดังนั้นพวกเขาจึงใช้สิ่งที่ดีที่สุดเท่าที่ทำได้

รังผึ้งใช้การเคลื่อนไหวมาก ซึ่งหมายความว่าพิมพ์ได้ช้ากว่า

รูปแบบการเติมหมึกที่คุณชอบคืออะไร จาก 3Dprinting

ผู้ใช้ทำการทดสอบเพื่อดูอิทธิพลของรูปแบบการเติมหมึกที่มีต่อประสิทธิภาพเชิงกล และพบว่ารูปแบบที่ดีที่สุดที่จะใช้คือแบบเชิงเส้นหรือแนวทแยง (เชิงเส้นเอียง 45°)

เมื่อใช้เปอร์เซ็นต์การเติมที่ต่ำกว่า ไม่มีความแตกต่างมากนักระหว่างรูปแบบเชิงเส้น แนวทแยง หรือแม้แต่หกเหลี่ยม (รังผึ้ง) และเนื่องจากรังผึ้งทำงานช้ากว่า จึงไม่ใช่ความคิดที่ดีที่จะใช้ที่ความหนาแน่นการเติมต่ำ

ที่เปอร์เซ็นต์การเติมที่สูงขึ้น รูปหกเหลี่ยมมีความแข็งแกร่งเชิงกลใกล้เคียงกับเชิงเส้น ในขณะที่แนวทแยงมีความแข็งแกร่งมากกว่าเชิงเส้น 10%

รายชื่อรูปแบบการเติมที่แข็งแกร่งที่สุด

เรามีรูปแบบการเติมซึ่งรู้จักกันในชื่อ ไม่ว่าจะเป็น 2D หรือ 3D

หลายคนจะใช้การเติม 2D สำหรับงานพิมพ์โดยเฉลี่ย บางคนอาจเป็นการเติมอย่างรวดเร็วที่ใช้สำหรับโมเดลที่อ่อนแอกว่า แต่คุณยังมีการเติม 2D ที่แข็งแกร่งที่นั่น

คุณยังมีการเติม 3 มิติมาตรฐานซึ่งใช้เพื่อทำให้งานพิมพ์ 3 มิติของคุณไม่เพียงแค่แข็งแรงขึ้นเท่านั้น แต่ยังแข็งแรงขึ้นในทุกทิศทางด้วย

สิ่งเหล่านี้จะใช้เวลาพิมพ์มากขึ้น แต่ สร้างความแตกต่างอย่างมากในความแข็งแรงเชิงกลของโมเดลที่พิมพ์ 3 มิติ ซึ่งยอดเยี่ยมสำหรับการพิมพ์ที่ใช้งานได้จริง

โปรดจำไว้ว่ามีตัวแบ่งส่วนข้อมูลที่แตกต่างกันมากมาย แต่ไม่ว่าคุณจะใช้งาน Cura, Simplify3D, Slic3r, Makerbot หรือ Prusa จะมีเวอร์ชันของรูปแบบการเติมที่แข็งแกร่งเหล่านี้ รวมถึงรูปแบบที่กำหนดเองบางรูปแบบ

รูปแบบการเติมที่แข็งแกร่งที่สุดคือ:

• กริด – การเติมแบบ 2 มิติ
• สามเหลี่ยม – เติม 2 มิติ
• Tri-Hexagon – เติม 2 มิติ
• Cubic – เติม 3 มิติ
• Cubic (แบ่งย่อย) – เติม 3 มิติ และใช้วัสดุน้อยกว่าลูกบาศก์
• Octet – 3D infill
• Quarter Cubic – 3D infill
• Gyroid – เพิ่มความแข็งแรงที่น้ำหนักต่ำ

Gyroid และ rectilinear เป็นอีก 2 ตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมซึ่งเป็นที่รู้จักสำหรับ มีความแข็งแรงสูง Gyroid อาจมีปัญหาในการพิมพ์เมื่อความหนาแน่นของหมึกพิมพ์ต่ำ ดังนั้นจึงต้องใช้เวลาลองผิดลองถูกบ้างจึงจะถูกต้อง

การแบ่งย่อยแบบลูกบาศก์เป็นประเภทที่แข็งแรงมากและยังพิมพ์ได้รวดเร็วอีกด้วย มีความแข็งแกร่งอย่างน่าทึ่งใน 3 มิติและเส้นทางการพิมพ์ที่ยาวตรงซึ่งช่วยให้สามารถเติมเลเยอร์ได้เร็วขึ้น

เปอร์เซ็นต์การเติมที่แข็งแกร่งที่สุดคืออะไร

ปัจจัยสำคัญอีกประการสำหรับความแข็งแรงของชิ้นส่วนคือเปอร์เซ็นต์การเติม ซึ่งจะทำให้ชิ้นส่วนมีความสมบูรณ์ของโครงสร้างมากขึ้น

หากคุณคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้ โดยทั่วไป ยิ่งพลาสติกอยู่ตรงกลางมากเท่าไหร่ ส่วนหนึ่งก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเพราะแรงจะต้องทะลวงผ่านมวลที่มากขึ้น

คำตอบที่ชัดเจนที่นี่คือ การเติม 100% จะเป็นเปอร์เซ็นต์การเติมที่แข็งแกร่งที่สุด แต่ยังมีอะไรมากกว่านั้น เราต้องสร้างความสมดุลระหว่างเวลาในการพิมพ์และวัสดุกับความแข็งแรงของชิ้นส่วน

ความหนาแน่นของหมึกพิมพ์เฉลี่ยที่ผู้ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติใช้คือ 20% ซึ่งเป็นค่าเริ่มต้นในโปรแกรมตัวแบ่งส่วนข้อมูลจำนวนมาก

ดีมาก ความหนาแน่นของการเติมสำหรับชิ้นส่วนที่สร้างขึ้นเพื่อรูปลักษณ์และที่ไม่รับน้ำหนัก แต่สำหรับชิ้นส่วนที่ใช้งานที่ต้องการความแข็งแรง เราสามารถไปได้สูงกว่านี้แน่นอน

เป็นเรื่องดีที่จะรู้ว่าเมื่อคุณมีเปอร์เซ็นต์เส้นใยที่สูงมาก เช่น 50 % มีผลตอบแทนที่ลดลงมากเมื่อยิ่งเสริมความแข็งแกร่งให้กับชิ้นส่วนของคุณ

การเกิน 75% นั้นไม่จำเป็นเป็นส่วนใหญ่ ดังนั้นโปรดระลึกไว้เสมอก่อนที่จะสิ้นเปลืองไส้หลอดของคุณ นอกจากนี้ยังทำให้ชิ้นส่วนของคุณหนักขึ้น ซึ่งอาจทำให้ชิ้นส่วนมีโอกาสแตกหักได้มากขึ้นเนื่องจากฟิสิกส์และแรง เนื่องจากมวล x ความเร่ง = แรงสุทธิ

รูปแบบการเติมที่เร็วที่สุดคืออะไร

การเติมที่เร็วที่สุด รูปแบบต้องเป็นเส้นรูปแบบที่คุณอาจเคยเห็นในวิดีโอและรูปภาพ

นี่อาจเป็นรูปแบบการเติมที่ได้รับความนิยมมากที่สุดและเป็นค่าเริ่มต้นในซอฟต์แวร์ตัวแบ่งส่วนข้อมูลที่มีอยู่มากมาย มีความแข็งแรงพอสมควรและใช้เส้นใยในปริมาณที่น้อย ทำให้เป็นรูปแบบการเติมที่เร็วที่สุด นอกเหนือจากการไม่มีรูปแบบเลย

ปัจจัยอื่นใดที่ทำให้งานพิมพ์ 3 มิติแข็งแกร่ง

แม้ว่าคุณจะมาที่นี่เพื่อค้นหารูปแบบการเติมเพื่อความแข็งแรง ความหนาของผนังหรือจำนวนผนังมีผลมากกว่าต่อความแข็งแรงของชิ้นส่วน และยังมีปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย แหล่งข้อมูลที่ยอดเยี่ยมสำหรับการพิมพ์ 3 มิติที่แข็งแกร่งคือโพสต์ GitHub นี้

มีผลิตภัณฑ์เจ๋งๆ ที่สามารถทำให้ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติของคุณแข็งแกร่งขึ้นซึ่งผู้ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติบางรายนำไปใช้ เรียกว่าการเคลือบประสิทธิภาพสูง Smooth-On XTC-3D

ผลิตขึ้นเพื่อให้งานพิมพ์ 3 มิติมีผิวสัมผัสที่เรียบเนียน แต่ก็มีผลในการทำให้ชิ้นส่วน 3 มิติแข็งแรงขึ้นเล็กน้อย เนื่องจากเพิ่มการเคลือบรอบด้านนอก

คุณภาพเส้นใย

เส้นใยทั้งหมดไม่ได้ผลิตมาเหมือนกัน ดังนั้นโปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้รับเส้นใยจากแบรนด์ที่มีชื่อเสียงและเชื่อถือได้เพื่อคุณภาพที่ดีที่สุด ฉันเพิ่งโพสต์เกี่ยวกับ How Long 3D Printed Parts Last ซึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องนี้ให้ตรวจสอบได้ฟรี

Filament Blend/Composites

Filament จำนวนมากได้รับการพัฒนาเพื่อทำ แข็งแกร่งขึ้นซึ่งคุณสามารถใช้ประโยชน์จากมันได้ แทนที่จะใช้ PLA ตามปกติ คุณสามารถทำได้เลือกใช้ PLA plus หรือ PLA ซึ่งผสมกับวัสดุอื่นๆ เช่น ไม้ คาร์บอนไฟเบอร์ ทองแดง และอื่นๆ อีกมากมาย

ฉันมี Ultimate Filament Guide ซึ่งมีรายละเอียดเกี่ยวกับวัสดุเส้นใยต่างๆ มากมาย<1

การวางแนวการพิมพ์

นี่เป็นวิธีที่ง่ายแต่ถูกมองข้ามซึ่งสามารถเสริมความแข็งแกร่งให้กับงานพิมพ์ของคุณ จุดอ่อนของงานพิมพ์ของคุณคือเส้นชั้นเสมอ

ข้อมูลจากการทดลองเล็กๆ น้อยๆ นี้น่าจะช่วยให้คุณเข้าใจได้ดีขึ้นเกี่ยวกับวิธีจัดตำแหน่งชิ้นส่วนของคุณสำหรับการพิมพ์ อาจง่ายเหมือนการหมุนชิ้นส่วนของคุณ 45 องศาเพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับงานพิมพ์ของคุณมากกว่าสองเท่า

หรือหากคุณไม่คำนึงถึงการใช้วัสดุส่วนเกินและเวลาในการพิมพ์ที่ยาวนาน คุณก็ไม่ผิด ด้วยการกำหนดค่าความหนาแน่นของการพิมพ์ "ทึบ"

มีคำศัพท์พิเศษที่เรียกว่าแอนไอโซโทรปิก ซึ่งหมายความว่าวัตถุมีความแข็งแรงส่วนใหญ่ในทิศทาง XY มากกว่าทิศทาง Z ในบางกรณี ความตึงของแกน Z อาจอ่อนกว่าความตึงของแกน XY ถึง 4-5 เท่า

ส่วนที่ 1 และ 3 เป็นส่วนที่อ่อนที่สุดเนื่องจากทิศทางรูปแบบของการเติมขนานกับขอบของวัตถุ นี่หมายความว่าความแข็งแรงหลักที่ชิ้นส่วนมีนั้นมาจากแรงยึดเหนี่ยวที่อ่อนแอของ PLA ซึ่งชิ้นส่วนเล็กๆ จะน้อยมาก

เพียงหมุนชิ้นส่วนของคุณ 45 องศา ก็สามารถทำให้ชิ้นส่วนที่พิมพ์ของคุณเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ความแข็งแรง

จำนวนShells/Perimeters

Shell หมายถึงส่วนนอกทั้งหมดหรือใกล้กับด้านนอกของโมเดลซึ่งเป็นโครงร่างหรือเส้นรอบนอกของแต่ละเลเยอร์ พูดง่ายๆ ก็คือจำนวนของชั้นที่อยู่ด้านนอกของงานพิมพ์

เปลือกมีผลกระทบอย่างมากต่อความแข็งแรงของชิ้นส่วน โดยที่การเพิ่มเปลือกพิเศษเพียงหนึ่งชั้นสามารถให้ความแข็งแรงของชิ้นส่วนเท่าเดิมโดยเพิ่มขึ้น 15% เติมลงในส่วนที่พิมพ์ 3 มิติ

เมื่อทำการพิมพ์ เปลือกหอยคือส่วนที่พิมพ์ออกมาก่อนสำหรับแต่ละเลเยอร์ โปรดทราบว่าการทำเช่นนี้จะเพิ่มเวลาในการพิมพ์ของคุณอย่างแน่นอน ดังนั้นจึงมีการแลกเปลี่ยน

ความหนาของเปลือก

เช่นเดียวกับการเพิ่มเปลือกให้กับงานพิมพ์ของคุณ คุณสามารถเพิ่ม ความหนาของเปลือกเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของชิ้นส่วน

วิธีนี้มักทำเมื่อชิ้นส่วนจำเป็นต้องขัดหรือผ่านกระบวนการภายหลังเนื่องจากชิ้นส่วนสึกหรอ การมีความหนาของเปลือกมากขึ้นทำให้คุณสามารถขัดชิ้นส่วนและได้รูปลักษณ์ดั้งเดิมของโมเดลของคุณ

โดยปกติแล้วความหนาของเปลือกจะมีค่าที่หลายเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีดเพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สมบูรณ์ในการพิมพ์

จำนวนของผนังและความหนาของผนังก็มีบทบาทเช่นกัน แต่ในทางเทคนิคแล้วเป็นส่วนหนึ่งของเปลือกและเป็นส่วนแนวตั้งของมัน

การอัดขึ้นรูปเกิน

ประมาณ 10-20% ของการอัดขึ้นรูปเกินในของคุณ การตั้งค่าจะทำให้ชิ้นส่วนของคุณมีความแข็งแรงมากขึ้น แต่คุณจะเห็นความสวยงามและความแม่นยำลดลง อาจต้องใช้เวลาลองผิดลองถูกเพื่อค้นหาอัตราการไหลที่คุณพอใจ ดังนั้นใช้มันให้เป็นประโยชน์

เลเยอร์ที่เล็กกว่า

My3DMatter พบว่าความสูงของเลเยอร์ที่ต่ำกว่าทำให้วัตถุที่พิมพ์ 3 มิติอ่อนลง แม้ว่านี่จะไม่ใช่ข้อสรุปและอาจมีหลายอย่าง ตัวแปรที่ส่งผลต่อการอ้างสิทธิ์นี้

อย่างไรก็ตาม ข้อเสียคือการเปลี่ยนจากหัวฉีดขนาด 0.4 มม. ไปเป็นหัวฉีดขนาด 0.2 มม. จะเพิ่มเวลาในการพิมพ์ของคุณเป็นสองเท่า ซึ่งคนส่วนใหญ่มักจะมองข้าม

สำหรับชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3D ที่แข็งแกร่งอย่างแท้จริง คุณควรมีรูปแบบการเติมและเปอร์เซ็นต์ที่ดี เพิ่มชั้นทึบเพื่อทำให้โครงสร้างการเติมมีความเสถียร เพิ่มขอบเขตให้มากขึ้นในชั้นบนและชั้นล่าง รวมทั้งด้านนอก (เปลือก)

เมื่อคุณรวมปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้เข้าด้วยกัน คุณก็จะได้ชิ้นส่วนที่ทนทานและแข็งแรงอย่างยิ่ง

หากคุณรักงานพิมพ์ 3 มิติคุณภาพเยี่ยม คุณจะต้องหลงรัก AMX3d Pro Grade 3D Printer Tool Kit จาก Amazon เป็นชุดหลักของเครื่องมือการพิมพ์ 3 มิติที่ให้ทุกสิ่งที่คุณต้องการในการถอด ทำความสะอาด & เสร็จสิ้นการพิมพ์ 3 มิติของคุณ

ทำให้คุณสามารถ:

• ทำความสะอาดงานพิมพ์ 3 มิติของคุณได้อย่างง่ายดาย – ชุดอุปกรณ์ 25 ชิ้นพร้อมใบมีด 13 ใบและด้าม 3 อัน แหนบยาว จมูกเข็ม คีมและกาวแท่ง
• เพียงนำงานพิมพ์ 3 มิติออก – หยุดทำลายงานพิมพ์ 3 มิติของคุณโดยใช้หนึ่งใน 3 เครื่องมือลบเฉพาะ
• เสร็จสิ้นการพิมพ์ 3 มิติของคุณอย่างสมบูรณ์แบบ - 3 ชิ้น, 6- คอมโบมีดโกน/ปิ๊ก/มีดที่มีความแม่นยำของเครื่องมือสามารถเข้าไปในรอยแยกเล็กๆ เพื่อให้ได้ผลงานที่ยอดเยี่ยม
• กลายเป็น