Wypełnienie jest jednym z najważniejszych ustawień w procesie drukowania 3D. W zależności od przypadku użycia możesz wybrać, czy części mają być całkowicie puste, całkowicie pełne, czy też gdzieś pomiędzy! Najczęściej wzory wypełnienia są używane do wypełnienia części – ale nie całości – modelu. Pomaga to wzmocnić część i zapewnia wsparcie dla górnych warstw wydruku.
Możliwość zmiany wewnętrznej struktury i wytrzymałości części jest unikalna dla druku 3D i produkcji addytywnej. Natomiast formowanie wtryskowe polega na wypełnianiu formy materiałem. Tworzy to solidne części z niewielką lub żadną kontrolą nad wewnętrznym wzorem struktury. Podobnie, technologie produkcji ubytkowej (takie jak maszyny CNC ) wycinają materiał z solidnego elementu. Podobnie jak w przypadku formowania wtryskowego, rezultatem jest część, która jest tak solidna jak oryginalny materiał.
Ważne jest jednak, aby pamiętać, że nie wszystkie technologie produkcji addytywnej wykorzystują wzory wypełnienia. Na przykład technologie SLS domyślnie drukują całkowicie stałe części (tj. 100% wypełnienia). Chociaż technologie te mogą być zdolne do drukowania wzorów wypełnienia, uwięzione proszki mogą zakłócać działanie końcowej części. W związku z tym częściej drukuje się stałe części.
Z drugiej strony technologia FDM świetnie sprawdza się z wypełnieniem. Wypełnienie występuje w wielu różnych wzorach, z których każdy jest lepszy do określonych zastosowań. W tym artykule przyjrzymy się różnym wzorom wypełnienia oferowanym przez PrusaSlicer , jeden z najpopularniejszych programów do cięcia druku 3D na rynku. Teraz zaczynajmy!
Które wzory są najlepsze?
PrusaSlicer oferuje wiele interesujących wzorów wypełnień, z których każdy jest lepszy do określonych zastosowań. Niektóre mogą drukować się szybko, ale oferują słabe wsparcie, podczas gdy inne mogą być gęste, ale nieelastyczne. Każdy wzór skategoryzowaliśmy jako funkcjonalny , dekoracyjny lub podstawowy , w zależności od jego zastosowania.
Istnieje szereg czynników, których można użyć podczas kategoryzowania wzorów wypełnienia. Należą do nich:
- Prędkość drukowania: Jak szybko można wydrukować wzór?
- Gęstość: Ile filamentu zużyto do stworzenia wzoru?
- Wizualizacje: Jak wygląda wzór przy użyciu przezroczystego filamentu ? Jak wygląda po odsłonięciu? (Jeśli chcesz dodać więcej tekstury do płaskiej górnej warstwy, pozostawienie odsłoniętego wypełnienia może być świetnym wyborem!)
- Podparcie górnych warstw: Jak dobrze będzie podparta górna warstwa wydruku?
- Elastyczność: Jak elastyczny będzie wydruk przy tym wzorze wypełnienia?
- Wypełnienie: Jak odpowiedni jest wzór do wypełnienia żywicami lub innymi substancjami? Jest to szczególnie ważne w przypadku części, które mogą być używane jako formy do odlewania poliuretanu .
Przejdźmy teraz do listy!
Wypełnienia funkcjonalne
Tego typu wypełnienia być może nie zdobędą żadnych nagród za wzornictwo, jednak każde z nich zapewnia istotne korzyści pod względem wytrzymałości, szybkości druku i gęstości.Wzory wypełnień PrusaSlicer: podstawy
Sześcienny
Wzory wypełnienia sześciennego składają się ze ścieżek przecinających się na każdej warstwie, aby ostatecznie utworzyć kostki 3D. PrusaSlicer oferuje trzy odmiany: standardową, adaptacyjną i wspierającą.
Standardowy sześcienny
Standardowe wypełnienie sześcienne drukuje równomiernie rozłożony wzór sześcienny z jednym rogiem skierowanym w dół. Ze względu na doskonałą wytrzymałość pionową i sztywność wypełnienie sześcienne jest jednym z najpopularniejszych wypełnień 3D.
- Zalety: Standardowe wypełnienie sześcienne jest mocne w wielu kierunkach. Tworzy również kieszenie powietrzne do izolacji cieplnej i pływających nadruków.
- Wady: Standardowe wypełnienie sześcienne jest sztywne i nie sprawdzi się, jeśli potrzebujesz elastycznych części.
- Przypadki użycia: Części, które wymagają wysokiej wytrzymałości poziomej i pionowej, skorzystają ze standardowego wypełnienia sześciennego. Ten wzór będzie również korzystny dla części, które zapewniają izolację cieplną lub wymagają zdolności do pływania.
Adaptacyjny sześcienny
Adaptacyjne wypełnienie sześcienne zmienia częstotliwość linii w zależności od tego, jak blisko są one do boków modelu. Im bliżej krawędzi, tym gęstszy wzór wypełnienia (i odwrotnie). Oznacza to, że wzór ma doskonałą wytrzymałość poziomą, ale nie jest jednolity w całym przekroju.
- Zalety: Adaptacyjne wypełnienie sześcienne wzmacnia ściany modelu, oszczędzając filament. Drukuje się również szybciej niż standardowy wzór sześcienny.
- Wady: Całkowita wytrzymałość części może nie być tak wysoka w przypadku zastosowania adaptacyjnego wypełnienia sześciennego.
- Przykłady zastosowań: Adaptacyjne wypełnienie sześcienne sprawdza się najlepiej w przypadku dużych wydruków o większej objętości wewnętrznej i naprężeniach na obwodach.
Wsparcie Cubic
Wypełnienie sześcienne podporowe zmienia gęstość wzoru w zależności od tego, jak blisko jest do górnej części modelu. Im bliżej górnej części znajduje się wydruk, tym częściej będą pojawiać się linie. Ze względu na swoją rzadką naturę wypełnienie sześcienne podporowe jest doskonałe zarówno pod względem oszczędności czasu, jak i materiału, którego używa. Zapewnia również dużą wytrzymałość pionową.
- Zalety: Support cubic ma najniższe zużycie materiału i czas drukowania ze wszystkich funkcjonalnych wypełnień. Zapewnia również doskonałe wsparcie dla górnej warstwy modelu.
- Wady: Wypełnienie sześcienne będzie miało ogólnie niższą wytrzymałość, zwłaszcza w dolnej części modelu i w kierunku poziomym.
- Przykłady zastosowań: Części, które nie wymagają dużej wytrzymałości, nie wymagają oszczędzania materiału lub muszą być drukowane szybko, skorzystają na wypełnieniu sześciennym.
Gyroid
Wypełnienie gyroidowe to falisty wzór modelujący kształt gyroidu. Ma doskonały stosunek wytrzymałości do wagi, jedną z najszybszych prędkości drukowania i być może z tych powodów jest ustawieniem domyślnym w wielu profilach drukowania Prusa.
- Zalety: Wypełnienie Gyroid zapewnia jednakową wytrzymałość we wszystkich kierunkach, szybko się drukuje, ma wysoki stosunek wytrzymałości do wagi i można je wzmocnić, wypełniając je płynami lub innymi substancjami!
- Wady: Wypełnienie gyroidowe nie jest tak mocne jak inne wzory wypełnień. Ze względu na swój asymetryczny kształt jest również mniej sztywne niż inne wzory.
- Przykłady zastosowań: Wypełnienie gyroidalne to dobre rozwiązanie w przypadku części funkcjonalnych, zapewniające równowagę między wysoką wytrzymałością, oszczędnością materiału i szybkością drukowania.
Plaster miodu
Wzór wypełnienia plastra miodu tworzy siatkę sześciokątów w modelu. Jako jeden z pierwszych wzorów wypełnienia, plaster miodu pozostaje bardzo popularny w druku 3D do dziś. PrusaSlicer oferuje dwie odmiany: standardową i 3D.
Standardowy plaster miodu
W standardowym wzorze plastra miodu siatka heksagonalna jest drukowana na każdej warstwie. Dzięki temu wzór ten doskonale nadaje się do części wymagających wysokiej wytrzymałości poziomej i sztywności.
- Zalety: Standardowy plaster miodu ma wysoką odporność mechaniczną i wytrzymałość poziomą. Jest również zoptymalizowany, aby uniknąć gromadzenia się filamentu na skrzyżowaniach linii, co może spowodować awarię druku w poważnych przypadkach.
- Wady: Standardowy plaster miodu zużywa więcej materiału niż inne wzory wypełnień. Jego złożona geometria powoduje również dłuższy czas drukowania.
- Przykłady zastosowań: Standardowa struktura plastra miodu świetnie sprawdza się w przypadku części, w których priorytetem jest wytrzymałość pozioma.
Plaster miodu 3D
W trójwymiarowym wzorze plastra miodu siatki heksagonalne są drukowane z okresowo zwiększającą się i zmniejszającą grubością. Dzięki temu wzór ten jest najlepszym wyborem dla części wymagających dużej wytrzymałości w kierunku pionowym.
- Zalety: Ze względu na swoją trójwymiarową naturę, plaster miodu 3D ma większą wytrzymałość pionową niż standardowy plaster miodu. Podobnie jak standardowy plaster miodu, minimalizuje również gromadzenie się włókien na przecięciach linii.
- Wady: Czas drukowania 3D w strukturze plastra miodu jest dłuższy, a zużycie materiału większe niż w przypadku wielu innych wzorów wypełnień na tej liście, łącznie ze standardowym wzorem plastra miodu.
- Przykłady zastosowań: Trójwymiarowy plaster miodu idealnie nadaje się do części, w których priorytetem jest ogólna wytrzymałość (kosztem dużego zużycia filamentu i długiego czasu drukowania).
Trójkąty i gwiazdy
PrusaSlicer oferuje dwa wzory wypełnienia, trójkąty i gwiazdy, o bardzo podobnych właściwościach i zaletach. Wzór trójkąta drukuje linie w siatce trójkątnej, podczas gdy wzór gwiazd drukuje linie w kształcie sześcioramiennej gwiazdy. Oba wzory mają dużą wytrzymałość poziomą i dobrą elastyczność.
- Zalety: Oba te wzory oferują wysoką wytrzymałość poziomą i drukują się stosunkowo szybko. Oferują również przyzwoitą elastyczność dla większości modeli.
- Wady: W przypadku obu wzorów problemem jest gromadzenie się nadmiaru włókien w miejscach przecięć linii, co w poważnych przypadkach może powodować wady, a nawet awarie druku.
- Przykłady zastosowań: Wzory te sprawdzają się w przypadku prostych części, w których priorytetem jest wytrzymałość pozioma.
Wypełnienia dekoracyjne
Chociaż te wzory mogą nie działać tak dobrze w większości funkcjonalnych zastosowań, ich wizualna intryga sprawia, że są popularne. Kilka z nich jest również przydatnych do elastycznych wydruków.Wzory wypełnień PrusaSlicer: podstawy
Koncentryczny
Koncentryczny wzór wypełnienia śledzi obwód modelu, stopniowo zmniejszając kontury w kierunku środka. Oprócz tego, że wygląda fajnie, ten wzór świetnie oszczędza materiał i jest jednym z najlepszych wyborów dla elastycznych projektów.
- Zalety: Dzięki odstępom między liniami koncentryczny wzór można łatwo wypełnić żywicami i innymi płynami. Oszczędza również materiał i oferuje wysoką elastyczność w porównaniu z innymi wzorami dekoracyjnymi.
- Wady: Drukowanie wypełnienia koncentrycznego często trwa dłużej niż drukowanie innych wzorów wypełnień.
- Przykłady zastosowań: Wypełnienie koncentryczne dobrze sprawdza się w przypadku modeli przezroczystych lub elastycznych, w których kluczowe znaczenie ma atrakcyjność wizualna.
Akordy Archimedesa
Wzór akordów Archimedesa drukuje linie w częściowej spirali, ignorując ściany projektu. Podobnie jak wzór wypełnienia koncentrycznego, te odłączone linie sprawiają, że ten wzór jest jednym z najlepszych wyborów pod względem elastyczności i dobrym wzorem do oszczędzania materiału.
- Zalety: Cięciwy Archimedesa są bardzo cienkie, co pozwala zaoszczędzić zarówno materiał, jak i czas. Można je również łatwo drukować przy użyciu płynów, takich jak żywica epoksydowa.
- Wady: Wzór akordów Archimedesa jest jedną z najsłabszych opcji wypełnienia.
- Przykłady zastosowań: modele elastyczne, modele wymagające wypełnienia żywicą oraz modele dekoracyjne skorzystają na zastosowaniu wzoru cięciw Archimedesa.
Oktogram spiralny
Jeden z najfajniejszych wzorów oferowanych przez PrusaSlicer, spirala oktogramowa drukuje linie w kształcie gwiazdy w modelu. Dzięki intrygującemu projektowi ten wzór oferuje dużą elastyczność i wygląda niesamowicie w przezroczystych częściach.
- Zalety: Spirala oktogramowa oferuje jedne z najlepszych podpór wierzchniej warstwy dekoracyjnych wzorów wypełnienia. Jest również elastyczna i wizualnie interesująca.
- Wady: Oktogram spiralny jest jednym z najwolniejszych wzorów do wycinania i drukowania.
- Przykłady zastosowań: Spirala oktogramowa najlepiej sprawdza się w przypadku części dekoracyjnych, zwłaszcza tych, w których wypełnienie będzie odsłonięte. Jest również całkiem dobra w przypadku części elastycznych.
Krzywa Hilberta
Wzór krzywej Hilberta tworzy prostokątny labirynt w modelu. Dzięki swojemu nietradycyjnemu wyglądowi krzywa Hilberta świetnie nadaje się do wszelkich zastosowań, w których wypełnienie jest odsłonięte. Oferuje również dobrą elastyczność i sztywność.
- Zalety: Krzywa Hilberta oferuje nietypowy wygląd, jest elastyczna i można ją wypełniać żywicami płynnymi lub epoksydem w celu wzmocnienia.
- Wady: Podobnie jak inne wzory dekoracyjne, krzywa Hilberta charakteryzuje się długim czasem druku i dużym zużyciem materiału.
- Przykłady zastosowań: Krzywa Hilberta doskonale sprawdza się w przypadku elementów dekoracyjnych, gdzie wymagany jest unikalny wzór wypełnienia.
Błyskawica
Przeniesiony bezpośrednio z Cura, Lightning jest rozgałęzionym wypełnieniem, które generuje się od ścian w kierunku środka modelu. Nie jest ono jednolite na każdej warstwie, ponieważ staje się stopniowo gęstsze, gdy idzie w górę, aby podeprzeć górne warstwy. Ten wzór oszczędza dużo filamentu i czasu, kosztem w większości pustej części.
- Zalety: Wypełnienie Lightning Infill pozwala zaoszczędzić czas druku i materiały, nie wpływając na wygląd zewnętrzny części.
- Wady: Wypełnienie Lightning nie zapewni takiego samego wsparcia i wytrzymałości jak inne wzory. Jest również nieco bardziej podatne na awarie, ponieważ wykorzystuje rusztowania kątowe, aby dotrzeć do góry.
- Przykłady zastosowań: Części o charakterze czysto dekoracyjnym, takie jak miniatury i popiersia, a także szybkie i tanie prototypy.
Wypełnienia podstawowe
Jeśli Twoje wypełnienie nie musi spełniać żadnego konkretnego celu, te podstawowe wzory są świetnym wyborem. W rzeczywistości są to jedne z najpopularniejszych opcji standardowych modeli!Wzory wypełnień PrusaSlicer: podstawy
Prostoliniowy
Wzór wypełnienia prostoliniowego jest podstawą druku 3D. Jeśli potrzebujesz szybkiej i łatwej opcji wypełnienia, wypełnienie prostoliniowe może być dla Ciebie!
Standardowy prostoliniowy
W standardowym wzorze prostoliniowym linie są drukowane prostopadle do siebie, tworząc prostokątną siatkę. Jednak w przeciwieństwie do wzoru „siatki”, ten wzór zawsze drukuje się w tym samym kierunku. Chociaż może to zwiększyć prędkość drukowania, zwiększa to również ryzyko rozwarstwienia . Jednak standardowy wzór prostoliniowy jest nadal doskonałym wyborem dla sztywnych części, które muszą być drukowane szybko.
- Zalety: Standardowy wzór prostoliniowy zapewnia dobre wsparcie dla górnej warstwy. Jest to również domyślna opcja dla wszystkich części pełnych (100% wypełnienia).
- Wady: Ponieważ ten sam wzór powtarza się dla każdej poziomej warstwy, standardowy wzór prostoliniowy nie zapewnia dużej wytrzymałości w pionie.
- Przykłady zastosowań: Podstawowe części wymagające dużej wytrzymałości poziomej i wsparcia skorzystają ze standardowego wzoru prostoliniowego.
Wyrównany prostoliniowo
W wyrównanym wzorze prostoliniowym równoległe linie są tworzone w modelu. W przeciwieństwie do wzoru „liniowego” linie te się nie przecinają, zapewniając większą elastyczność w obrębie części. Jako taki wyrównany wzór prostoliniowy jest uważany za jeden z najlepszych projektów oszczędzających czas i zapewnia dużą elastyczność.
- Zalety: Wyrównanie prostoliniowe oszczędza czas w porównaniu ze standardowym wzorem. Ponadto nie gromadzi materiału na skrzyżowaniach linii i oferuje dużą elastyczność.
- Wady: Wypełnienie prostoliniowe o ułożeniu liniowym należy do najmniej gęstych wzorów, a ponadto może sprawiać problemy z mostkowaniem górnej warstwy i jakością powierzchni.
- Przykłady zastosowań: Wyrównanie prostoliniowe sprawdza się najlepiej w przypadku części, które muszą być drukowane szybko, przy jednoczesnym zrównoważeniu zużycia materiałów.
Siatka
Podobnie jak wzór prostoliniowy, siatka tworzy tablicę prostokątów w modelu. Jednak w przeciwieństwie do wzoru prostoliniowego siatka obraca wzór o 90° na każdej warstwie. Zapewnia to większą wytrzymałość pionową i przyczepność warstw niż standardowy wzór prostoliniowy; części drukowane tylko w jednym kierunku mogą łatwiej się rozwarstwiać . Siatka jest uważana za doskonały wzór pod względem sztywności i jest świetna pod względem wytrzymałości poziomej.
- Zalety: Grid jest jednym z najprostszych i najszybszych wzorów do wydrukowania. W rzeczywistości jest to ustawienie domyślne w wielu starszych programach do cięcia.
- Wady: Filament ma tendencję do gromadzenia się na przecięciach siatki. Może to powodować wady wydruku i awarie, gdy dysza przecina nagromadzenia.
- Przykłady zastosowań: Siatka sprawdza się dobrze w przypadku prostych części, które należy szybko wydrukować.
Linia
Linia jest podobna do prostoliniowej, ponieważ filament jest drukowany w równomiernie rozłożonym wzorze. Jednak linie nie krzyżują się pod kątem prostym. Ta asymetria zapobiega marnowaniu materiału na przecięciach linii, co sprawia, że linia jest doskonałym wyborem dla części, które muszą oszczędzać materiał.
- Zalety: W przeciwieństwie do prostokątnego, linia nie marnuje materiału na przecięciach linii. Drukuje się również szybko, w porównaniu do wielu innych wzorów wypełnień.
- Wady: wypełnienie liniowe zapewnia niewielką wytrzymałość pionową.
- Przykłady zastosowań: Linia jest doskonałym wyborem dla podstawowych części wymagających dużej wytrzymałości poziomej i podparcia.
Bonus: Warstwy górne i dolne
Wiele wzorów używanych w wypełnieniu można zastosować również do warstw górnej i dolnej. To naprawdę proste: z tego samego menu Wypełnienie wystarczy zmienić wzór Wypełnienie górne i/lub Wypełnienie dolne.
Choć nie oferują zwiększenia wydajności ani siły, z pewnością pomagają w wyglądzie. Oto krótkie podsumowanie opcji, które można znaleźć w PrusaSlicer:
- Rectilinear: Najbardziej wydajny (i najszybszy) wzór, jaki slicer może zidentyfikować, aby wytłoczyć górną warstwę. Wypełniany przez zygzakowanie w linii ciągłej, a następnie powrót do wypełniania luk.
- Wyrównany prostoliniowy: podobny do wzoru prostoliniowego, ale wszystkie linie są wytłaczane w tym samym kierunku.
- Monotoniczny: Podobny do wyrównanego prostoliniowego, ale wszystkie linie są wytłaczane od lewej do prawej w jednym, równym froncie. Tworzy najbardziej równomiernie wyglądającą teksturę powierzchni .
- Koncentryczny: Podąża wzdłuż obwodu modelu do środka, do punktu centralnego.
- Krzywa Hilberta: dekoracyjny , robaczywy wzór podobny do wzoru wypełnienia powyżej.
- Cięciwa Archimedesa: wzór kołowy o kształcie spirali rozchodzącej się na zewnątrz.
- Spirala oktogramowa: ośmioramienny wzór gwiazdy , który zaczyna się w środku i rozszerza się w kierunku krawędzi. Doskonały do filamentów dwukolorowych .
źródło: all3dp
