Ve srovnání s většinou ostatních výrobních technik musí 3D tisk kontrolovat přesnost dvou struktur součásti: vnější stěny a výplně. Vnější stěna odkazuje na nejvzdálenější oblast součásti, zatímco výplň je cokoli, co existuje uvnitř součásti. Obvykle bude mít tiskárna určitou úroveň kontroly nad cizí měnou, ale výplň je dynamičtější a hraje obrovskou roli v síle, hmotnosti, struktuře, vztlaku atd. součásti. Při 3D tisku může uživatel definovat řadu parametrů pro řízení typu výplně použité pro díl.
Ze všech těchto parametrů jsou nejdůležitější dva: hustota výplně a vzor výplně. Níže vás provedu „infill“ několika různými způsoby výroby, abyste lépe porozuměli tomu, jak to funguje ve 3D tisku.
3D tisk a tradiční výroba
Výplňový 3D tisk se liší od jiných, tradičnějších výrobních metod. Vezměme si jako příklady vstřikování a subtraktivní výrobu. Vstřikování zahrnuje vkládání materiálu do formy za účelem vytvoření dílu a vzhledem k samotné povaze technologie není ovládání vnitřní struktury jednoduše možné. Proto jsou vstřikované díly buď plné, nebo duté (s vstřikováním plynem), nic mezi tím. Subtraktivní výroba, stejně jako CNC obrábění, vyžaduje řezný materiál. Podobně jako u vstřikování nelze výplň upravit, takže vnitřek je zcela pevný. Ale 3D tisk může navrhnout jakoukoli hmotu a vytvořit ji vrstvu po vrstvě vytlačováním materiálu.
Hustota náplně může výrazně ovlivnit spotřebu materiálu
Hustota výplně je "plnost" uvnitř součásti. V průřezu je vyjádřena v procentech od {{0}} procent do 100 procent, kde 0 procent znamená částečně dutý a 100 procent znamená zcela plný. Hustota výplně může výrazně ovlivnit hmotnost součásti: čím plnější je vnitřek součásti, tím bude těžší. Hustota výplně ovlivňuje kromě hmotnosti také čas tisku, spotřebu materiálu a vztlak. Totéž platí pro pevnost, i když to samozřejmě souvisí i s mnoha dalšími faktory jako je materiál a výška podlahy.
Některé kráječe také umožňují různé hustoty výplně ve stejné části. To se nazývá proměnná hustota výplně a specifické nastavení v programu na řezání umožňuje uživateli specifikovat jakoukoli odchylku hustoty požadovanou pro různé oblasti tisku. Jaké procento hustoty výplně by se tedy mělo použít při skutečném tisku?
●15-50 procenta hustoty výplně se doporučuje pro většinu „standardních“ výtisků, které nevyžadují extra sílu. Toto procento hustoty zkracuje dobu tisku, šetří materiál a poskytuje dobrou pevnost.
●Funkční výtisky musí být silné. Proto se doporučuje vyšší výplň: více než 50 procent . Toto nastavení trvá déle, než se tiskne a spotřebovává více filamentu, ale výsledkem je silnější část.
●U modelů figurek používaných pouze pro účely zobrazení se doporučuje hustota výplně v procentech 0-15. To zvyšuje rychlost tisku a vůbec nespotřebovává mnoho filamentu. Modely vytištěné v tomto rozsahu hustoty budou velmi lehké, ale ne příliš pevné.
Doporučená nastavení
1. Standardní tisk: 15-50 procent
2. Funkční tisk: 50-100 procent
3. Figurky a výtisky modelů: 0-15 procent
4. Flexibilní tisk: 1-100 procent
Vzor výplně
Šrafovací vzor je struktura a tvar materiálu uvnitř dílu. Od jednoduchých čar až po složitější geometrie mohou šrafovací vzory ovlivnit pevnost dílu, hmotnost, dobu tisku a dokonce i flexibilitu. V různých programech slicer existuje mnoho různých režimů plnění.
Stejně jako hustota výplně mají různé vzory výplní různé vlastnosti, jako je složitost, účinnost materiálu a počet rovin pevnosti spojení (2D nebo 3D). Například spirálový vzor spojuje vnější stěny ve třech rozměrech, což poskytuje větší celkovou pevnost. Proto tento vzor zabírá více materiálu než vzory, jako jsou čáry. Jaký vzor výplně byste si tedy měli vybrat?
● Čára: Vzor čárové výplně se skládá z čar vytištěných v jednom směru (podél osy X nebo Y) v každé druhé vrstvě. Tento vzor výplně poskytuje pevnost pouze ve dvou rozměrech, což je dobré pro rychlý tisk. Vzory linek nespotřebovávají mnoho materiálu a jsou lehké.
●Voština: Jak název napovídá, tento vzor vytváří voštinovou strukturu, která vytváří přitažlivý vizuální efekt. Tento vzor výplně je vhodný pro polorychlé tisky, které vyžadují střední pevnost a nespotřebovávají příliš mnoho materiálu.
Mřížka: Vzor výplně mřížky má podobný vzhled jako čáry, ale místo jednosměrných čar v každé druhé vrstvě obsahuje každá vrstva dvourozměrné čáry s dvojnásobným prostorem mezi čarami. Tento režim poskytuje dvourozměrný výkon, ale stále je poněkud výkonný. Vzory mřížky spotřebují průměrné množství materiálu a jejich dokončení trvá středně dlouho.
●Trojúhelník: Trojúhelníkový vzor vypadá jako překrývající se trojúhelníkové čáry, které se rozprostírají ve třech směrech v rovině XY. Tento vzor výplně poskytuje pevnost pouze ve dvou rozměrech, ale je stále vhodný pro tisky, které vyžadují pevnost.
● Třísměrný šestiúhelník: Vzor trojúhelníkové výplně se skládá z různých čar, které se rozkládají ve třech směrech v rovině XY a tvoří šestiúhelníkový vzor s trojúhelníkem uprostřed. Tento vzor výplně poskytuje dvourozměrnou pevnost, ideální pro intenzivní tisky.
●Krychle: Tento režim vytváří složené kostky, ale protože jsou nakloněny o 45 stupňů kolem os X a Y, vypadají v každém okamžiku spíše jako trojúhelníky. Tento vzor poskytuje vynikající pevnost ve třech rozměrech, ale vyžaduje více materiálu a času než jiné vzory.
● Oktet: Osmičkový vzor výplně je podobný vzoru krychle, ale místo přidání šikmých trojúhelníků se vzor zhmotní jako čtverec. Tento vzor výplně je trojrozměrný vzor, který nejen skvěle vypadá, ale je také užitečný pro díly, které vyžadují pevnost.
●Spirála: Vzory spirálové výplně mohou vypadat nejúžasněji, ale jsou také pravděpodobně nejpodivnějšími vzory výplně. Skládá se z konkávního nepravidelného zakřivení, které končí procházením cesty. Je navržen tak, aby dosáhl nejlepší rovnováhy mezi pevností, materiálem a dobou tisku.
●Soustředný: Soustředný šrafovací vzor je vnitřní struktura tvořená soustřednými čarami, které odpovídají obrysu součásti (tj. jejímu obvodu). Tento vzor lze rychle vytisknout, je vhodný pro flexibilní díly a spotřebuje mnohem méně materiálu než většina vzorů.
Doporučená nastavení
1. Standardní tisky: mřížka nebo trojúhelník
2. Funkční tisk: krychle, šroubovice nebo oktet
3. Figurky a tisky modelů: Čáry
4. Flexibilní tisk: soustředný
Shrnout
Kromě vzorů a hustot existují dvě další pozoruhodné kategorie nastavení výplně: variabilní nastavení a umělecké vzory. Obojí vám umožní být kreativnější s nastavením výplně. Nastavení proměnných vám umožní upravit hustotu výplně, jak součást postupuje vrstvami. Pokud například chcete, aby spodní část součásti měla 10procentní výplň až do vrstvy 30, pak přepněte na 50procentní výplň, nastavení proměnných vám to umožní. Co lze realizovat v softwaru, jako je Simplify3D, PrusaSlicer a Cura? Výplň pro umění je způsob, jak přeměnit různé vzory výplní na umělecká díla. Tento proces vypadá skvěle na náušnicích, přívěscích a dalších špercích a uměleckých dílech.