Jämfört med de flesta andra tillverkningstekniker måste 3D-utskrift styra precisionen i två strukturer av delen: ytterväggen och fyllningen. Ytterväggen hänvisar till delens yttersta område, medan fyllmedlet är vad som än finns inuti delen. Vanligtvis kommer skrivaren att ha en viss nivå av kontroll över den utländska valutan, men fyllningen är mer dynamisk och spelar en stor roll för delens styrka, vikt, struktur, flytkraft etc.. I 3D-utskrift kan användaren definiera ett antal parametrar för att styra vilken typ av infill som används för detaljen.
Av alla dessa parametrar är två de viktigaste: utfyllnadstäthet och utfyllnadsmönster. Nedan kommer jag att gå igenom "infill" genom några olika tillverkningsmetoder för att bättre förstå hur det fungerar i 3D-utskrift.
3D-utskrift och traditionell tillverkning
Infill 3D-utskrift skiljer sig från andra, mer traditionella tillverkningsmetoder. Låt oss ta formsprutning och subtraktiv tillverkning som exempel. Formsprutning innebär att man för in material i en form för att bilda en del, och på grund av teknikens natur är det helt enkelt inte möjligt att kontrollera den inre strukturen. Därför är formsprutade delar antingen solida eller ihåliga (med gasformsprutning), utan något däremellan. Subtraktiv tillverkning, som CNC-bearbetning, kräver skärande material. I likhet med formsprutning kan fyllningen inte justeras, så inredningen är helt solid. Men 3D-utskrift kan designa vilken massa som helst och göra den lager för lager genom att extrudera material.
Fyllningsdensiteten kan avsevärt påverka materialförbrukningen
Fyllningsdensiteten är "fullheten" inuti delen. I skivaren uttrycks det som en procentandel från {{0}} procent till 100 procent , där 0 procent betyder delvis ihålig och 100 procent betyder helt solid. Fyllningsdensiteten kan i hög grad påverka vikten av en del: ju fylligare en del är inre, desto tyngre blir den. Förutom vikt påverkas även utskriftstid, materialförbrukning och flytkraft av fyllnadsdensiteten. Detsamma gäller för hållfasthet, även om det förstås också är relaterat till många andra faktorer som material och golvhöjd.
Vissa skärmaskiner tillåter också olika fyllningsdensiteter inom samma del. Detta kallas variabel utfyllnadstäthet, och en specifik inställning i skivningsprogrammet låter användaren specificera vilken densitetsvariation som helst för olika delar av utskriften. Så, hur stor procentandel av fyllnadstätheten ska användas vid faktisk utskrift?
●15-50 procent fyllnadstäthet rekommenderas för de flesta "standard" utskrifter som inte kräver extra styrka. Denna densitetsprocent minskar utskriftstiden, sparar material och ger god styrka.
●Funktionella utskrifter måste vara starka. Därför rekommenderas en högre fyllning: mer än 50 procent. Denna installation tar längre tid att skriva ut och förbrukar mer filament men resulterar i en starkare del.
●För statyettmodeller som endast används för visningsändamål rekommenderas 0-15 procent fyllnadstäthet. Detta ökar utskriftshastigheten och förbrukar inte mycket filament alls. Modeller som skrivs ut i detta densitetsintervall kommer att vara mycket lätta, men inte särskilt starka.
Rekommenderade inställningar
1. Standardutskrift: 15-50 procent
2. Funktionell utskrift: 50-100 procent
3. Figuriner och modelltryck: 0-15 procent
4. Flexibel utskrift: 1-100 procent
Fyllningsmönster
Ett luckmönster är strukturen och formen på materialet inuti en del. Från enkla linjer till mer komplexa geometrier, klämmönster kan påverka en dels styrka, vikt, utskriftstid och till och med flexibilitet. I olika slicerprogram finns det många olika fyllningslägen.
Liksom utfyllnadstäthet har olika utfyllnadsmönster olika egenskaper såsom komplexitet, materialeffektivitet och antalet anslutningshållfasthetsplan (2D eller 3D). Till exempel förbinder ett spiralmönster ytterväggarna i tre dimensioner, vilket ger mer total styrka. Därför tar detta mönster upp mer material än mönster som linjer. Så vilket fyllningsmönster ska du välja?
● Linje: Ett linjefyllningsmönster består av linjer som skrivs ut i en riktning (längs X- eller Y-axeln) i vartannat lager. Detta fyllningsmönster ger styrka i endast två dimensioner, vilket är bra för snabb utskrift. Linjemönster använder inte mycket material och är lätta i vikt.
●Honeycomb: Som namnet antyder ger detta mönster en bikakestruktur, vilket skapar en tilltalande visuell effekt. Detta fyllningsmönster är lämpligt för halvsnabba utskrifter som kräver måttlig styrka och inte förbrukar för mycket material.
Rutnät: Ett rutnätsfyllningsmönster liknar linjer till utseendet, men istället för enkelriktade linjer vartannat lager innehåller varje lager tvådimensionella linjer med två gånger utrymmet mellan linjerna. Detta läge ger tvådimensionell kraft men är fortfarande något kraftfullt. Rutmönster förbrukar en genomsnittlig mängd material och tar en medel lång tid att slutföra.
●Triangel: Ett triangulärt mönster ser ut som överlappande triangulära linjer som sträcker sig i tre riktningar i XY-planet. Detta fyllningsmönster ger bara styrka i två dimensioner men lämpar sig ändå för tryck som kräver styrka.
● Trevägshexagon: Ett tre-hexagonfyllningsmönster består av olika linjer som sträcker sig i tre riktningar i XY-planet och bildar ett sexkantigt mönster med en triangel i mitten. Detta fyllningsmönster ger tvådimensionell styrka, perfekt för intensiva utskrifter.
●Kuber: Det här läget producerar staplade kuber, men eftersom de lutar 45 grader runt X- och Y-axlarna ser de mer ut som trianglar när som helst. Detta mönster ger utmärkt styrka i tre dimensioner men kräver mer material och tid än andra mönster.
● Oktett: Ett oktettfyllningsmönster liknar ett kubmönster, men istället för att lägga till lutande trianglar materialiseras mönstret som en kvadrat. Detta fyllningsmönster är ett tredimensionellt mönster som inte bara ser bra ut utan också är användbart för delar som kräver styrka.
●Spiral: Spiralfyllningsmönster kan se coolast ut, men de är också utan tvekan de konstigaste fyllningsmönstren. Den består av en konkav oregelbunden krökning som slutar med att korsa banan. Den är designad för att uppnå den bästa balansen mellan styrka, material och trycktid.
●Koncentriskt: Ett koncentriskt rutmönster är en inre struktur som består av koncentriska linjer som matchar konturerna av en del (dvs. dess omkrets). Detta mönster kan skrivas ut snabbt, är lämpligt för flexibla delar och förbrukar mycket mindre material än de flesta mönster.
Rekommenderade inställningar
1. Standardutskrifter: rutnät eller triangel
2. Funktionell utskrift: kub, helix eller oktett
3. Figuriner och modelltryck: Linjer
4. Flexibelt tryck: koncentriskt
Sammanfatta
Förutom mönster och tätheter finns det två andra anmärkningsvärda kategorier av fyllningsinställningar: variabla inställningar och konstnärliga mönster. Båda låter dig vara mer kreativ med fyllningsinställningar. Variabla inställningar gör att du kan justera utfyllnadstätheten när delen fortskrider genom lagren. Om du till exempel vill att botten av en del ska ha 10 procent fyllning upp till lager 30, växla sedan till 50 procent fyllning, de variabla inställningarna låter dig göra detta. Vad kan realiseras i mjukvara som Simplify3D, PrusaSlicer och Cura? Infill för konst är ett sätt att förvandla olika fyllningsmönster till konstverk. Denna process ser bra ut på örhängen, hängen och andra smycken och konstverk.