У порівнянні з більшістю інших технологій виробництва, 3D-друк повинен контролювати точність двох структур деталі: зовнішньої стінки та наповнення. Зовнішня стінка відноситься до зовнішньої частини деталі, а наповнювач - це все, що існує всередині деталі. Зазвичай принтер матиме певний рівень контролю над іноземною валютою, але заповнення є більш динамічним і відіграє величезну роль у міцності, вазі, структурі, плавучості тощо деталі. Під час 3D-друку користувач може визначити низку параметрів для керування типом заповнення, що використовується для деталі.
З усіх цих параметрів найважливішими є два: щільність заповнення та малюнок заповнення. Нижче я розповім вам про «заповнення» кількома різними методами виготовлення, щоб краще зрозуміти, як це працює в 3D-друкі.
3D друк і традиційне виробництво
3D-друк із заповненням відрізняється від інших, більш традиційних методів виробництва. Візьмемо як приклад лиття під тиском і субтрактивне виробництво. Лиття під тиском включає введення матеріалу у форму для формування деталі, і через саму природу технології контролювати внутрішню структуру просто неможливо. Таким чином, литі під тиском деталі є суцільними або порожнистими (з газовим литтям), між якими немає нічого. Субтрактивне виробництво, як і обробка з ЧПК, вимагає різання матеріалу. Подібно до лиття під тиском, наповнення не можна регулювати, тому внутрішня частина цілком міцна. Але 3D-друк може спроектувати будь-яку масу та зробити її шар за шаром шляхом екструдування матеріалу.
Щільність заливки може значно вплинути на витрату матеріалу
Щільність заливки – це «повнота» всередині деталі. У слайсері це виражається у відсотках від {{0}} відсотків до 100 відсотків, де 0 відсотків означає частково порожнисту, а 100 відсотків означає повністю суцільну. Щільність заливки може сильно вплинути на вагу деталі: чим повніше всередині деталі, тим важчою вона буде. Окрім ваги, щільність заповнення також впливає на час друку, витрату матеріалу та плавучість. Те саме стосується міцності, хоча, звичайно, це також пов’язано з багатьма іншими факторами, такими як матеріал і висота підлоги.
Деякі слайсери також допускають різну щільність заповнення в одній частині. Це називається змінною щільністю заповнення, і спеціальний параметр у програмі нарізки дозволяє користувачеві вказати будь-яку варіацію щільності для різних ділянок друку. Отже, який відсоток щільності заповнення слід використовувати для фактичного друку?
● Для більшості «стандартних» відбитків, які не вимагають додаткової міцності, рекомендується 15-50 відсоткова щільність заповнення. Цей відсоток щільності скорочує час друку, економить матеріал і забезпечує хорошу міцність.
●Функціональні відбитки мають бути міцними. Тому рекомендовано більш високе заповнення: понад 50 відсотків. Таке налаштування займає більше часу для друку та споживає більше нитки, але забезпечує міцнішу деталь.
●Для моделей фігурок, які використовуються лише для показу, рекомендована щільність заповнення 0-15 відсотків. Це збільшує швидкість друку та не споживає багато нитки. Моделі, надруковані в цьому діапазоні щільності, будуть дуже легкими, але не дуже міцними.
Рекомендовані налаштування
1. Стандартний друк: 15-50 відсотків
2. Функціональний друк: 50-100 відсотків
3. Статуетки та відбитки моделей: 0-15 відсотків
4. Гнучкий друк: 1-100 відсотків
Шаблон заливки
Шаблон штрихування — це структура і форма матеріалу всередині деталі. Від простих ліній до складніших геометричних форм штрихування може впливати на міцність, вагу, час друку та навіть гнучкість деталі. У різних програмах-слайсерах є багато різних режимів заповнення.
Як і щільність заповнення, різні візерунки заповнення мають різні властивості, такі як складність, ефективність матеріалу та кількість площин міцності з’єднання (2D або 3D). Наприклад, спіральний візерунок з’єднує зовнішні стіни в трьох вимірах, забезпечуючи більшу загальну міцність. Тому цей візерунок займає більше матеріалу, ніж такі візерунки, як лінії. Отже, який шаблон заливки вибрати?
● Лінія: шаблон лінійної заливки складається з ліній, надрукованих в одному напрямку (вздовж осі X або Y) у кожному другому шарі. Цей малюнок заповнення забезпечує міцність лише у двох вимірах, що добре для швидкого друку. Шлійні візерунки не використовують багато матеріалу та мають невелику вагу.
●Стільниковий: як випливає з назви, цей візерунок створює стільникову структуру, створюючи привабливий візуальний ефект. Цей малюнок заповнення підходить для напівшвидких відбитків, які вимагають помірної міцності та не витрачають надто багато матеріалу.
Сітка: візерунок заливки сітки схожий на лінії, але замість односпрямованих ліній на кожному іншому шарі кожен шар містить двовимірні лінії з подвоєним інтервалом між лініями. Цей режим забезпечує двовимірну потужність, але все ще є досить потужним. Візерунки сітки потребують середньої кількості матеріалу та середнього часу для їх створення.
●Трикутник: трикутний візерунок виглядає як трикутні лінії, що перекриваються, і простягаються в трьох напрямках у площині XY. Цей малюнок заливки забезпечує міцність лише у двох вимірах, але все ще підходить для відбитків, які потребують міцності.
● Тристоронній шестикутник: трикутний шаблон заливки складається з різних ліній, що простягаються в трьох напрямках у площині XY, утворюючи шестикутний візерунок із трикутником посередині. Цей малюнок заливки забезпечує двовимірну міцність, ідеальну для інтенсивних відбитків.
●Куби: у цьому режимі створюються складені куби, але оскільки вони нахилені на 45 градусів навколо осей X і Y, вони в будь-який момент виглядають більше як трикутники. Цей візерунок забезпечує чудову міцність у трьох вимірах, але вимагає більше матеріалу та часу, ніж інші візерунки.
● Октет: візерунок заповнення октетом схожий на шаблон куба, але замість додавання похилих трикутників візерунок матеріалізується як квадрат. Цей візерунок заливки є тривимірним візерунком, який не тільки чудово виглядає, але також корисний для деталей, які потребують міцності.
●Спіраль: спіральні візерунки заливки можуть виглядати найкрутіше, але вони також, мабуть, найдивніші візерунки заливки. Він складається з увігнутої неправильної кривизни, яка закінчується перетином шляху. Він створений для досягнення найкращого балансу між міцністю, матеріалом і часом друку.
●Концентрична: концентрична штрихування — це внутрішня структура, що складається з концентричних ліній, які відповідають контуру частини (тобто її периметру). Цей шаблон можна швидко надрукувати, він підходить для гнучких деталей і споживає набагато менше матеріалу, ніж більшість шаблонів.
Рекомендовані налаштування
1. Стандартні принти: сітка або трикутник
2. Функціональний друк: куб, спіраль або октет
3. Статуетки та відбитки моделей: лінії
4. Гнучкий друк: концентричний
Підведіть підсумки
Окрім візерунків і щільності, є ще дві важливі категорії параметрів заливки: змінні параметри та художні візерунки. Обидва дозволяють вам бути більш творчими з налаштуваннями заливки. Змінні налаштування дозволяють регулювати щільність заповнення, коли деталь просувається через шари. Наприклад, якщо ви хочете, щоб нижня частина деталі мала 10-відсоткове заповнення до шару 30, а потім переключіться на 50-відсоткове заповнення, параметри змінних дозволяють це зробити. Що можна реалізувати в такому програмному забезпеченні, як Simplify3D, PrusaSlicer і Cura? Заповнення для мистецтва — це спосіб перетворити різні візерунки заливки на витвори мистецтва. Цей процес чудово виглядає на сережках, кулонах та інших ювелірних прикрасах і творах мистецтва.