Verrattuna useimpiin muihin valmistustekniikoihin 3D-tulostuksen tulee hallita osan kahden rakenteen: ulkoseinän ja täytteen tarkkuus. Ulkoseinä viittaa osan uloimpaan alueeseen, kun taas täyteaine on mitä tahansa osan sisällä olevaa. Yleensä tulostimella on jonkin verran hallintaa ulkomaan valuutassa, mutta täyttö on dynaamisempaa ja sillä on valtava rooli osan lujuudessa, painossa, rakenteessa, kelluvuudessa jne. 3D-tulostuksessa käyttäjä voi määrittää joukon parametreja ohjatakseen osan täytön tyyppiä.
Kaikista näistä parametreista kaksi on tärkeintä: täyttötiheys ja täyttökuvio. Alla opastan sinut "täytön" läpi muutamien eri valmistusmenetelmien läpi ymmärtääkseni paremmin, kuinka se toimii 3D-tulostuksessa.
3D-tulostus ja perinteinen valmistus
Täyte-3D-tulostus eroaa muista, perinteisemmistä valmistusmenetelmistä. Otetaanpa esimerkkeinä ruiskupuristus ja vähentävä valmistus. Ruiskuvalussa materiaalia työnnetään muottiin osan muodostamiseksi, ja tekniikan luonteesta johtuen sisäisen rakenteen ohjaaminen ei yksinkertaisesti ole mahdollista. Siksi ruiskupuristetut osat ovat joko kiinteitä tai onttoja (kaasuruiskuvalulla), eikä niiden välissä ole mitään. Subtraktiivinen valmistus, kuten CNC-työstö, vaatii leikkausmateriaalia. Kuten ruiskupuristuksessa, täyttöä ei voi säätää, joten sisäpuoli on täysin kiinteä. Mutta 3D-tulostus voi suunnitella minkä tahansa massan ja tehdä siitä kerros kerrokselta ekstrudoimalla materiaalia.
Täyttötiheys voi vaikuttaa merkittävästi materiaalin kulutukseen
Täyttötiheys on "täyteys" osan sisällä. Viipaloijassa se ilmaistaan prosentteina {{0}} prosentista 100 prosenttiin , jossa 0 prosenttia tarkoittaa osittain onttoa ja 100 prosenttia täysin kiinteää. Täyttötiheys voi vaikuttaa suuresti osan painoon: mitä täyteläisempi osa on, sitä raskaampi se on. Painon lisäksi täyttötiheys vaikuttaa myös tulostusaikaan, materiaalinkulutukseen ja kelluvuuteen. Sama pätee lujuuteen, vaikka se tietysti liittyy myös moniin muihin tekijöihin, kuten materiaaliin ja lattian korkeuteen.
Jotkut leikkurit mahdollistavat myös erilaisen täyttötiheyden saman osan sisällä. Tätä kutsutaan muuttuvaksi täyttötiheydeksi, ja leikkausohjelman tietyn asetuksen avulla käyttäjä voi määrittää minkä tahansa halutun tiheyden vaihtelun tulosteen eri alueilla. Joten kuinka monta prosenttia täyttötiheydestä tulisi käyttää todellisessa tulostuksessa?
● 15-50 prosenttia täyttötiheyttä suositellaan useimmille "standardi" tulosteille, jotka eivät vaadi ylimääräistä lujuutta. Tämä tiheysprosentti lyhentää tulostusaikaa, säästää materiaalia ja tarjoaa hyvän lujuuden.
●Toiminnallisten tulosteiden on oltava vahvoja. Siksi suositellaan korkeampaa täyttöä: yli 50 prosenttia . Tämän asennuksen tulostaminen kestää kauemmin ja kuluttaa enemmän filamenttia, mutta tuloksena on vahvempi osa.
●Vain näyttötarkoituksiin käytettäville hahmomalleille suositellaan 0-15 prosentin täyttötiheyttä. Tämä lisää tulostusnopeutta eikä kuluta lainkaan filamenttia. Tällä tiheysalueella painetut mallit ovat erittäin kevyitä, mutta eivät kovin vahvoja.
Suositellut asetukset
1. Vakiotulostus: 15-50 prosenttia
2. Toiminnallinen tulostus: 50-100 prosenttia
3. Figuurit ja mallivedokset: 0-15 prosenttia
4. Joustava tulostus: 1-100 prosenttia
Täyttökuvio
Luukkukuvio on osan sisällä olevan materiaalin rakenne ja muoto. Yksinkertaisista viivoista monimutkaisempiin geometrioihin luukkukuviot voivat vaikuttaa osan lujuuteen, painoon, tulostusaikaan ja jopa joustavuuteen. Eri viipalointiohjelmissa on monia erilaisia täyttötiloja.
Kuten täyttötiheydellä, eri täyttökuvioilla on erilaiset ominaisuudet, kuten monimutkaisuus, materiaalitehokkuus ja liitoslujuustasojen määrä (2D tai 3D). Esimerkiksi spiraalikuvio yhdistää ulkoseinät kolmessa ulottuvuudessa, mikä lisää kokonaislujuutta. Siksi tämä kuvio vie enemmän materiaalia kuin kuviot, kuten viivat. Joten mikä täyttökuvio sinun pitäisi valita?
● Viiva: Viivan täyttökuvio koostuu viivoista, jotka on painettu yhteen suuntaan (X- tai Y-akselia pitkin) joka toiselle tasolle. Tämä täytekuvio tarjoaa lujuutta vain kahdessa ulottuvuudessa, mikä on hyvä nopeaan tulostukseen. Viivakuviot eivät käytä paljon materiaalia ja ovat kevyitä.
●Hunajakenno: Kuten nimestä voi päätellä, tämä kuvio luo hunajakennorakenteen, joka luo houkuttelevan visuaalisen vaikutelman. Tämä täytekuvio sopii puolinopeisiin tulosteisiin, jotka vaativat kohtalaista lujuutta ja jotka eivät kuluta liikaa materiaalia.
Ruudukko: Ruudukon täyttökuvio on ulkonäöltään samanlainen kuin viivat, mutta yksisuuntaisten viivojen sijasta joka toinen kerros, jokainen taso sisältää kaksiulotteisia viivoja, joiden väli on kaksinkertainen. Tämä tila tarjoaa kaksiulotteisen tehon, mutta on silti jonkin verran voimakas. Ristikkokuviot kuluttavat keskimääräisen määrän materiaalia ja niiden valmistuminen kestää keskimääräisen ajan.
●Kolmio: Kolmion muotoinen kuvio näyttää päällekkäisiltä kolmiomaisilta viivoilta, jotka ulottuvat kolmeen suuntaan XY-tasossa. Tämä täyttökuvio antaa lujuutta vain kahdessa ulottuvuudessa, mutta sopii silti lujuutta vaativiin tulosteisiin.
● Kolmisuuntainen kuusikulmio: Kolmen kuusikulmaisen täyttökuvio koostuu useista viivoista, jotka ulottuvat kolmeen suuntaan XY-tasossa ja muodostavat kuusikulmaisen kuvion, jonka keskellä on kolmio. Tämä täyttökuvio tarjoaa kaksiulotteisen lujuuden, joka on täydellinen intensiivisiin tulosteisiin.
●Kuutiot: Tämä tila tuottaa pinottuja kuutioita, mutta koska ne on kallistettu 45 astetta X- ja Y-akselien ympäri, ne näyttävät enemmän kolmioista milloin tahansa. Tämä kuvio tarjoaa erinomaisen lujuuden kolmessa ulottuvuudessa, mutta vaatii enemmän materiaalia ja aikaa kuin muut kuviot.
● Oktetti: Oktettin täyttökuvio on samanlainen kuin kuutiokuvio, mutta vinojen kolmioiden lisäämisen sijaan kuvio materialisoituu neliöksi. Tämä täyttökuvio on kolmiulotteinen kuvio, joka ei vain näytä hyvältä, vaan on myös hyödyllinen lujuutta vaativille osille.
●Spiraali: Spiraalitäyttökuviot saattavat näyttää tyylikkäimmiltä, mutta ne ovat myös luultavasti oudoimpia täyttökuvioita. Se koostuu koverasta epäsäännöllisestä kaarevasta, joka päätyy kulkemaan polun yli. Se on suunniteltu saavuttamaan paras tasapaino lujuuden, materiaalin ja tulostusajan välillä.
●Samankeskinen: Samakeskeinen viistokuvio on sisäinen rakenne, joka koostuu samankeskisistä viivoista, jotka vastaavat osan ääriviivoja (eli sen kehää). Tämä kuvio voidaan tulostaa nopeasti, se sopii joustaviin osiin ja kuluttaa paljon vähemmän materiaalia kuin useimmat kuviot.
Suositellut asetukset
1. Vakiotulosteet: ruudukko tai kolmio
2. Toiminnallinen tulostus: kuutio, heliksi tai oktetti
3. Figuurit ja mallivedokset: Viivat
4. Joustava painatus: samankeskinen
Tee yhteenveto
Kuvioiden ja tiheysten lisäksi on olemassa kaksi muuta huomionarvoista täyttöasetusten luokkaa: muuttuvat asetukset ja taiteelliset kuviot. Molempien avulla voit olla luovempi täyttöasetuksissa. Muuttuvilla asetuksilla voit säätää täyttötiheyttä osan edetessä tasojen läpi. Jos esimerkiksi haluat, että osan pohjassa on 10 prosentin täyttö tasoon 30 asti, ja vaihda sitten 50 prosentin täyttöön, voit tehdä tämän muuttujan asetuksilla. Mitä voidaan toteuttaa ohjelmistoilla, kuten Simplify3D, PrusaSlicer ja Cura? Taiteen täyttö on tapa muuttaa erilaisia täyttökuvioita taideteoksiksi. Tämä prosessi näyttää hyvältä korvakoruissa, riipuksissa ja muissa koruissa ja taideteoksissa.