填充物是3D打印时的关键设置之一，但我想知道在制作打印件时，你究竟需要多少填充物。 我做了一些研究，找出了一些好的填充物百分比，我将在本文中解释。

你需要的填充量取决于你所创造的对象。 如果你创造的对象是为了外观而不是强度，10-20%的填充量应该足够了。 另一方面，如果你需要强度、耐久性和功能性，50-80%的填充量是很好的。

本文的其余部分将深入探讨哪些因素会影响你的3D打印作品需要多少填充物，以及你可以使用的其他技巧。

什么是填充物？

当你打印一个3D模型时，有一件事不需要任何精确或注意，那就是如何打印内部。 为此，你不需要为模型做一个完全实体的内部。 这就是为什么你可以使用不同的方法，以更有效和高效的方式打印内部。

填充物是打印在模型内部的三维结构，用来将你的模型的墙壁或周边固定在一起。 填充物是用来用少量的材料给打印的模型提供强度。 它可以是一个重复的图案，可以使打印变得容易。

填充物的主要优点之一是内部可以印出不同程度的空洞。 这个因素可以用另一个术语来表示，即填充物密度。

如果填充物密度为0%，意味着打印的模型完全是空心的，100%意味着模型内部完全是实心的。 除了保持结构，填充物也决定了结构的强度。

一个3D打印模型需要多少填充物完全取决于打印的类型和功能。 我们将讨论不同的填充物和用于不同目的的不同模式。

不同用途的填充物密度

作为模型或装饰品使用

对于建立一个用于表现或展览的模型，你不要求模型有多大的强度来处理大量的压力。 由于这个原因，你不需要一个太强的填充物来支撑结构。

用于此目的的填充物密度可在10-20%左右。 这样，你可以节省材料，同时也可以达到所需的目的，而不会给你带来问题。

在这种情况下，最好的图案是线条或之字形。 这些图案通过提供所需的强度将结构固定在一起。 由于这些是非常简单的图案，它可以很容易地被打印出来，并减少了整个打印时间。

有些人甚至建议对较大的印刷品使用5%的填充物，但要确保使用Lines填充模式。 你可以添加更多的周长或增加壁厚来增加模型的强度。

请看下面一个Reddit用户的3D打印作品。

7小时，5%的填充物来自Ender3

标准3D模型

这些是印刷后除展览外使用的印刷品。 这些印刷品与前一个相比需要更多的强度，应该能够处理适量的压力。 这意味着填充密度应该增加到15-50%左右的数值。

三角六边形、网格或三角形等图案是适合这一目的的图案。 这些图案比直线和之字形更复杂一些。 因此，这些图案需要更多的时间来打印。 事实上，与之前的图案相比，这些图案将需要25%的时间。

你可以拆分并研究每个图案的属性，因为它们之间也有细微的差别。 网格结构是最简单的，也是三者中最弱的。 作为一个简单的网格，与其他的相比，它可以快速打印。

三角形图案的巨大优势是当它垂直地施加在墙体上时，它能够承受负荷。 三角形图案可以用于模型中具有小矩形特征的区域，因为在这种情况下，这种图案与墙体的连接比网格更多。

三元六边形是三者中最强的，它有三角形和六边形的组合。 将六边形包括在网格中使其更加强大。 这一点从蜂巢使用相同的多边形作为其网格的事实中可以看出。

三边形网格的另一个优点是，与其他网格相比，它因冷却不良而受到的结构破坏较少。 这是因为与其他网格相比，这种模式的所有边缘都很短，这为弯曲和变形留下了很小的长度。

功能性3D模型

这些是为某种目的而制作的印刷模型。 它可以作为支持模型或替换零件。

功能性三维模型要承受高额的强度，必须拥有良好的承载能力。 这意味着它应该包含一个填充物来满足这些要求。 为此，填充物密度应该在50-80%左右。

展示这些承载能力的最佳填充模式是八边形、立方体、立方体细分、陀螺形等。八边形模式是重复的四面体结构，在大多数方向上为墙壁提供均匀的强度。

处理来自任何方向的压力的最佳模式是陀螺仪。 它有一个三维的波状结构，在所有方向上都是对称的。 这就是这种模式在所有方向上表现出强度的原因。

陀螺状结构在低密度下显示出特殊的强度。 这是一种自然发生的结构，在蝴蝶的翅膀和一些细胞的膜内发现。

灵活的模式

必须考虑打印填充物的材料以获得灵活性。 这里最好的解决方案是使用PLA来实现这一目的。

用于此目的的填充密度可以是0-100%左右，这取决于你需要多大的灵活性。 用于此目的的不同模式有同心、交叉、交叉3D等。

同心是一种填充图案，它将是轮廓的波纹状图案。 这将是轮廓的同心副本，构成了填充物。 另一种图案的目的是交叉。 这是一个二维网格，让空间在中间扭曲和弯曲。

同心和二维图案是非常灵活的，但如果你也想要一些刚性的东西，那么最好的选择将是使用一种叫做交叉三维的图案。 这种填充物有一个通过Z轴的倾斜度，但在一层二维平面中保持不变。

填充物的优势

提高了打印速度

由于填充物是一个重复的三维图案，所以很容易打印。 三维打印机分层打印，每层由2个主要部分组成；填充物和轮廓。 轮廓是该层的周边，成为打印模型的外壳或墙壁。

在打印图层时，轮廓需要很高的打印精度，因为它定义了物体的形状。 同时，填充物是一个重复的图案，可以在没有之前使用的精度水平下进行打印。 这意味着它可以在来回的运动中快速打印。

低材料消耗

当模型内部被打印成纯固体时，用于打印的材料将是最高的。 这被称为填充物，填充密度为100%。 我们可以通过使用合适的填充物来减少打印3D模型的材料用量。 我们可以根据自己的需要选择填充物的密度。

可选择的不同模式

• 模型的形状--你可以为一个物体选择任何图案。 这里的最佳解决方案是为该模型的特定形状选择一个能以最少的材料提供最大的强度。 如果你正在制作一个圆形或圆柱形的解决方案，最好的图案是选择一个同心的图案，如archi或octa。
• 灵活性--如果你不支持强度或刚性；那么你需要选择一种允许灵活性的填充图案，如同心圆图案、十字或交叉三维图案。 有一些图案用于整体灵活性，还有一些图案专门用于某个特定维度的灵活性。
• 模型的强度--图案在设置模型的强度方面起着巨大的作用。 一些图案如陀螺形、立方体或八角形是相当强的。 在相同的填充密度下，这些图案可以给模型带来比其他图案更多的强度。
• 材料的使用--不管填充物的密度如何，有些图案的设计方式是紧紧地挤在一起，而有些则是松散地结合在一起，给人很多自由空间。

有效利用填充物

填充印刷的角度

在印刷填充物时，有不同的事情需要考虑。 其中一件事就是填充物的印刷角度。

如果你注意到，在大多数印刷品中，印刷的角度总是45度。 这是因为在45度的角度，X和Y马达都以相同的速度工作。 这增加了完成填充的速度。

有时你会遇到这样的情况：改变填充物的角度可以使一些薄弱的部分更加牢固。 但改变角度会降低速度。 避免这个问题的最好办法是在切片软件中把模型与填充物正确对齐。

填充物重叠

你可以通过增加填充物重叠的数值来实现填充物与墙体更紧密的结合。 填充物重叠是一个参数，当增加时，会增加填充物与轮廓内墙的交点。

梯度和渐进式填充

如果你想让你的填充物在3D打印的墙壁上保持更强的强度，那么最好的方法就是使用梯度填充。 梯度填充的填充密度通过XY平面变化。 当我们接近模型的轮廓时，填充密度变得更高。

这是增加模型强度的最有效方法之一。 这种方法的唯一缺点是需要更多的印刷时间。

有一种类似的印刷方式叫做渐进式填充，其中填充密度通过Z轴变化。

填充物的厚度

使用厚的填充物以获得更多的强度和刚度。 印刷很薄的填充物会使结构在压力下容易损坏。

多种填充物密度

一些新的3D打印软件带有强大的工具，可以在一个模型中多次改变填充密度。

这种方法的主要优点之一是在模型中需要强度的地方智能地使用材料。 在这里，你不必在整个模型中使用高填充密度来支撑打印的一个部分。