Σε σύγκριση με τις περισσότερες άλλες τεχνικές κατασκευής, η τρισδιάστατη εκτύπωση πρέπει να ελέγχει την ακρίβεια δύο δομών του εξαρτήματος: του εξωτερικού τοίχου και του γεμίσματος. Το εξωτερικό τοίχωμα, αναφέρεται στην πιο εξωτερική περιοχή του εξαρτήματος, ενώ το πληρωτικό είναι ό,τι υπάρχει στο εσωτερικό του εξαρτήματος. Συνήθως, ο εκτυπωτής θα έχει κάποιο επίπεδο ελέγχου στο ξένο νόμισμα, αλλά η πλήρωση είναι πιο δυναμική και παίζει τεράστιο ρόλο στην αντοχή, το βάρος, τη δομή, την άνωση κ.λπ. του εξαρτήματος. Στην τρισδιάστατη εκτύπωση, ο χρήστης μπορεί να ορίσει έναν αριθμό παραμέτρων για να ελέγξει τον τύπο πλήρωσης που χρησιμοποιείται για το εξάρτημα.
Από όλες αυτές τις παραμέτρους, δύο είναι οι πιο σημαντικές: η πυκνότητα πλήρωσης και το σχέδιο πλήρωσης. Παρακάτω, θα σας καθοδηγήσω στο "infill" μέσω μερικών διαφορετικών μεθόδων κατασκευής για να κατανοήσετε καλύτερα πώς λειτουργεί στην τρισδιάστατη εκτύπωση.
3D εκτύπωση και παραδοσιακή κατασκευή
Η τρισδιάστατη εκτύπωση Infill διαφέρει από άλλες, πιο παραδοσιακές μεθόδους κατασκευής. Ας πάρουμε ως παραδείγματα τη χύτευση με έγχυση και την αφαιρετική κατασκευή. Η χύτευση με έγχυση περιλαμβάνει την εισαγωγή υλικού σε ένα καλούπι για να σχηματιστεί ένα μέρος, και λόγω της ίδιας της φύσης της τεχνολογίας, ο έλεγχος της εσωτερικής δομής απλά δεν είναι δυνατός. Επομένως, τα χυτευμένα με έγχυση μέρη είναι είτε συμπαγή είτε κούφια (με χύτευση με έγχυση αερίου), χωρίς τίποτα ενδιάμεσο. Η αφαιρετική κατασκευή, όπως η μηχανική κατεργασία CNC, απαιτεί υλικό κοπής. Παρόμοια με τη χύτευση με έγχυση, το γέμισμα δεν μπορεί να προσαρμοστεί, επομένως το εσωτερικό είναι εντελώς συμπαγές. Αλλά η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να σχεδιάσει οποιαδήποτε μάζα και να την κάνει στρώμα-στρώμα με εξώθηση υλικού.
Η πυκνότητα πλήρωσης μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την κατανάλωση υλικού
Η πυκνότητα πλήρωσης είναι η «πληρότητα» μέσα στο τμήμα. Στον τεμαχιστή, εκφράζεται ως ποσοστό από {{0}} τοις εκατό έως 100 τοις εκατό , όπου το 0 τοις εκατό σημαίνει μερικώς κοίλο και το 100 τοις εκατό σημαίνει εντελώς συμπαγές. Η πυκνότητα πλήρωσης μπορεί να επηρεάσει πολύ το βάρος ενός εξαρτήματος: όσο πιο γεμάτο είναι το εσωτερικό ενός εξαρτήματος, τόσο πιο βαρύ θα είναι. Εκτός από το βάρος, ο χρόνος εκτύπωσης, η κατανάλωση υλικού και η άνωση επηρεάζονται επίσης από την πυκνότητα πλήρωσης. Το ίδιο ισχύει και για την αντοχή, αν και φυσικά σχετίζεται και με πολλούς άλλους παράγοντες όπως το υλικό και το ύψος του δαπέδου.
Ορισμένοι τεμαχιστές επιτρέπουν επίσης διαφορετικές πυκνότητες πλήρωσης στο ίδιο τμήμα. Αυτό ονομάζεται μεταβλητή πυκνότητα πλήρωσης και μια συγκεκριμένη ρύθμιση στο πρόγραμμα κοπής επιτρέπει στο χρήστη να καθορίσει οποιαδήποτε μεταβολή πυκνότητας επιθυμεί για διαφορετικές περιοχές της εκτύπωσης. Λοιπόν, ποιο ποσοστό της πυκνότητας πλήρωσης πρέπει να χρησιμοποιείται στην πραγματική εκτύπωση;
● Η πυκνότητα πλήρωσης 15-50 τοις εκατό συνιστάται για τις περισσότερες "τυπικές" εκτυπώσεις που δεν απαιτούν επιπλέον αντοχή. Αυτό το ποσοστό πυκνότητας μειώνει τον χρόνο εκτύπωσης, εξοικονομεί υλικό και παρέχει καλή αντοχή.
●Οι λειτουργικές εκτυπώσεις πρέπει να είναι δυνατές. Επομένως, συνιστάται υψηλότερη πλήρωση: περισσότερο από 50 τοις εκατό . Αυτή η ρύθμιση διαρκεί περισσότερο για να εκτυπωθεί και καταναλώνει περισσότερο νήμα, αλλά έχει ως αποτέλεσμα ένα ισχυρότερο μέρος.
●Για μοντέλα ειδωλίων που χρησιμοποιούνται μόνο για σκοπούς προβολής, συνιστάται 0-15 τοις εκατό πυκνότητα πλήρωσης. Αυτό αυξάνει την ταχύτητα εκτύπωσης και δεν καταναλώνει καθόλου πολύ νήμα. Τα μοντέλα που εκτυπώνονται σε αυτό το εύρος πυκνότητας θα είναι πολύ ελαφριά, αλλά όχι πολύ δυνατά.
Προτεινόμενες ρυθμίσεις
1. Τυπική εκτύπωση: 15-50 τοις εκατό
2. Λειτουργική εκτύπωση: 50-100 τοις εκατό
3. Ειδώλια και εκτυπώσεις μοντέλων: 0-15 τοις εκατό
4. Ευέλικτη εκτύπωση: 1-100 τοις εκατό
Γεμίστε το μοτίβο
Ένα σχέδιο καταπακτής είναι η δομή και το σχήμα του υλικού μέσα σε ένα μέρος. Από απλές γραμμές έως πιο σύνθετες γεωμετρίες, τα μοτίβα καταπακτής μπορούν να επηρεάσουν την αντοχή, το βάρος, τον χρόνο εκτύπωσης και ακόμη και την ευελιξία ενός εξαρτήματος. Σε διαφορετικά προγράμματα κοπής, υπάρχουν πολλές διαφορετικές λειτουργίες πλήρωσης.
Όπως η πυκνότητα πλήρωσης, τα διαφορετικά μοτίβα πλήρωσης έχουν διαφορετικές ιδιότητες όπως η πολυπλοκότητα, η απόδοση του υλικού και ο αριθμός των επιπέδων αντοχής σύνδεσης (2D ή 3D). Για παράδειγμα, ένα σπειροειδές σχέδιο συνδέει τους εξωτερικούς τοίχους σε τρεις διαστάσεις, παρέχοντας μεγαλύτερη συνολική αντοχή. Επομένως, αυτό το σχέδιο καταλαμβάνει περισσότερο υλικό από μοτίβα όπως οι γραμμές. Λοιπόν, ποιο μοτίβο γεμίσματος πρέπει να επιλέξετε;
● Γραμμή: Ένα μοτίβο πλήρωσης γραμμής αποτελείται από γραμμές που εκτυπώνονται προς μία κατεύθυνση (κατά μήκος του άξονα X ή Y) σε κάθε άλλο στρώμα. Αυτό το μοτίβο πλήρωσης παρέχει αντοχή μόνο σε δύο διαστάσεις, κάτι που είναι καλό για γρήγορη εκτύπωση. Τα μοτίβα γραμμών δεν χρησιμοποιούν πολύ υλικό και είναι ελαφριά σε βάρος.
●Κηρήθρα: Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτό το σχέδιο δημιουργεί μια κυψελοειδή δομή, δημιουργώντας ένα ελκυστικό οπτικό αποτέλεσμα. Αυτό το μοτίβο πλήρωσης είναι κατάλληλο για ημι-γρήγορες εκτυπώσεις που απαιτούν μέτρια αντοχή και δεν καταναλώνουν πολύ υλικό.
Πλέγμα: Ένα μοτίβο γεμίσματος πλέγματος είναι παρόμοιο στην εμφάνιση με τις γραμμές, αλλά αντί για μονοκατευθυντικές γραμμές κάθε άλλο στρώμα, κάθε στρώμα περιέχει δισδιάστατες γραμμές με διπλάσιο χώρο μεταξύ των γραμμών. Αυτή η λειτουργία παρέχει δισδιάστατη ισχύ, αλλά εξακολουθεί να είναι κάπως ισχυρή. Τα μοτίβα πλέγματος καταναλώνουν μέση ποσότητα υλικού και χρειάζονται μέτριο χρόνο για να ολοκληρωθούν.
●Τρίγωνο: Ένα τριγωνικό μοτίβο μοιάζει με επικαλυπτόμενες τριγωνικές γραμμές που εκτείνονται σε τρεις κατευθύνσεις στο επίπεδο XY. Αυτό το μοτίβο γεμίσματος παρέχει αντοχή μόνο σε δύο διαστάσεις, αλλά εξακολουθεί να είναι κατάλληλο για εκτυπώσεις που απαιτούν αντοχή.
● Εξάγωνο τριών κατευθύνσεων: Ένα μοτίβο πλήρωσης τριών εξαγώνων αποτελείται από διάφορες γραμμές που εκτείνονται σε τρεις κατευθύνσεις στο επίπεδο XY, σχηματίζοντας ένα εξαγωνικό σχέδιο με ένα τρίγωνο στη μέση. Αυτό το μοτίβο γεμίσματος παρέχει δισδιάστατη αντοχή, ιδανικό για έντονες εκτυπώσεις.
●Κύβοι: Αυτή η λειτουργία παράγει στοιβαγμένους κύβους, αλλά επειδή έχουν κλίση 45 μοίρες γύρω από τους άξονες X και Y, μοιάζουν περισσότερο με τρίγωνα ανά πάσα στιγμή. Αυτό το σχέδιο παρέχει εξαιρετική αντοχή σε τρεις διαστάσεις, αλλά απαιτεί περισσότερο υλικό και χρόνο από άλλα σχέδια.
● Οκτάδα: Ένα μοτίβο γεμίσματος οκτάδας είναι παρόμοιο με ένα μοτίβο κύβου, αλλά αντί να προστεθούν λοξά τρίγωνα, το μοτίβο υλοποιείται ως τετράγωνο. Αυτό το μοτίβο πλήρωσης είναι ένα τρισδιάστατο μοτίβο που όχι μόνο φαίνεται υπέροχο αλλά είναι επίσης χρήσιμο για μέρη που απαιτούν αντοχή.
●Σπειροειδής: Τα σπειροειδή μοτίβα γεμίσματος μπορεί να φαίνονται τα πιο όμορφα, αλλά είναι επίσης αναμφισβήτητα τα πιο περίεργα μοτίβα γεμίσματος. Αποτελείται από μια κοίλη ακανόνιστη καμπυλότητα που καταλήγει να διασχίζει το μονοπάτι. Έχει σχεδιαστεί για να επιτυγχάνει την καλύτερη ισορροπία μεταξύ αντοχής, υλικού και χρόνου εκτύπωσης.
●Ομόκεντρο: Ομόκεντρο μοτίβο καταπακτής είναι μια εσωτερική δομή που αποτελείται από ομόκεντρες γραμμές που ταιριάζουν με το περίγραμμα ενός τμήματος (δηλαδή την περίμετρό του). Αυτό το σχέδιο μπορεί να εκτυπωθεί γρήγορα, είναι κατάλληλο για εύκαμπτα εξαρτήματα και καταναλώνει πολύ λιγότερο υλικό από τα περισσότερα μοτίβα.
Προτεινόμενες ρυθμίσεις
1. Τυπικές εκτυπώσεις: πλέγμα ή τρίγωνο
2. Λειτουργική εκτύπωση: κύβος, έλικας ή οκτάδα
3. Ειδώλια και Εκτυπώσεις Μοντέλων: Γραμμές
4. Ευέλικτη εκτύπωση: ομόκεντρη
Συνοψίζω
Εκτός από τα μοτίβα και τις πυκνότητες, υπάρχουν δύο άλλες αξιοσημείωτες κατηγορίες ρυθμίσεων πλήρωσης: μεταβλητές ρυθμίσεις και καλλιτεχνικά μοτίβα. Και τα δύο σάς επιτρέπουν να είστε πιο δημιουργικοί με τις ρυθμίσεις γεμίσματος. Οι μεταβλητές ρυθμίσεις σάς δίνουν τη δυνατότητα να προσαρμόσετε την πυκνότητα πλήρωσης καθώς το εξάρτημα προχωρά μέσα από στρώματα. Για παράδειγμα, εάν θέλετε το κάτω μέρος ενός εξαρτήματος να έχει πλήρωση 10 τοις εκατό μέχρι το επίπεδο 30, μετά μεταβείτε σε πλήρωση 50 τοις εκατό, οι μεταβλητές ρυθμίσεις σάς επιτρέπουν να το κάνετε αυτό. Τι μπορεί να πραγματοποιηθεί σε λογισμικό όπως το Simplify3D, το PrusaSlicer και το Cura; Το Infill for art είναι ένας τρόπος να μετατρέψετε διαφορετικά μοτίβα γεμίσματος σε έργα τέχνης. Αυτή η διαδικασία φαίνεται υπέροχη σε σκουλαρίκια, μενταγιόν και άλλα κοσμήματα και έργα τέχνης.