Почему так важно выбрать правильное заполнение при 3D-печати?
Почему так важно выбрать правильное заполнение при 3D-печати?
Прежде всего, это вопрос экономии денег и времени при печати пластиком (FDM), потому что модель не всегда должна быть монолитной. Рассказываем, что такое заполнение, и как выбрать наиболее подходящее в зависимости от задачи.
Что такое процент заполнения?
Это показатель, определяющий, как много материала используется внутри 3D-модели. Если внешние стенки обычно печатаются сплошным слоем, то внутренние могут представлять собой сетку.
0% заполнения означает абсолютно полую модель, а 100%, наоборот, монолитную.
Варианты заполнения модели
Почему модель не всегда должна быть монолитной?
Полностью заполненная деталь может печататься в несколько раз дольше, чем аналогичная с 20−50% заполнения.
Монолитная модель требует значительно больше пластика. Выбирая разное заполнение, можно экономить материал.
Зачастую это просто не нужно. Для нефункциональных моделей и визуальных прототипов внутренняя прочность не имеет значения, поэтому заполнять их полностью нет смысла.
Важен баланс. Сплошное заполнение не всегда обеспечивает лучшие механические свойства. При нулевом заполнении верхние слои могут провисать, а тонкие стенки прогибаться.
Некоторые программы позволяют устанавливать различную плотность заполнения на разных участках одной детали.
На что влияет заполнение?
Объекты, напечатанные c правильным процентом заполнения, демонстрируют повышенную прочность и долговечность. Это особенно важно для функциональных прототипов, механических деталей и нагруженных компонентов.
Тщательно выбирая процент и рисунок заполнения, вы можете удалить лишний материал из некритических областей и тем самым снизить вес модели.
Эффективные стратегии заполнения позволяют печатать быстрее и с меньшим расходованием материала.
Рендеринг разных вариантов заполнения
Какие бывают шаблоны заполнения?
Вариантов заполнения существует множество. В таблице — про самые популярные.
Название;Форма;Особенности;Что печатают
Линейное (Grid, Rectilinear); Простая сетка с пересекающимися линиями; Один из самых простых шаблонов. Единственный, который рекомендуется для заполнения 100%. Быстрая печать.; Декоративные модели, гибкие детали, простые конструкции без нагрузки.
Треугольное (Triangular); Треугольная решетка; Более прочное, чем линейное. Хорошо распределяет нагрузки.; Рекомендуется для деталей, требующих жесткости.
Гексагональное (Honeycomb, Hexagon); Шестиугольные соты; Обеспечивает хорошую структурную поддержку, оптимизируя распределение материала.; Детали, где важен баланс веса и прочности.
Гироидное (Gyroid); Переплетенные волнистые поверхности; Обеспечивает высокую прочность во всех направлениях.; Сложные инженерные решения, биомедицинские изделия.
Концентрическое (Cross, Concentric); Состоит из расходящихся по всему слою волн, повторяющих формы внешних стенок.; Быстрая печать, слабая прочность по Z.; Гибкие модели, амортизирующие элементы.
Гироидный рисунок
Простая сетка
Треугольники
Что учитывать при выборе заполнения?
Назначение изделия
Чем выше предполагаемая нагрузка изделия, тем больше процент заполнения. Так для зубчатых колес потребуется 60−80%, для корпусов электронных устройств достаточно 20−30%, а для демонстрационных прототипов, макетов — 5−20%.
Материал печати
Разные пластики ведут себя по-разному, и это необходимо учитывать в комплексе с задачей изделия. Например, для TPU подходит любое заполнение, но чем выше %, тем менее гибкой получится деталь.
Толщина стенок
Если внешние стенки модели толстые (например, 3−4 мм), можно снизить процент заполнения без потери прочности.
Высота слоя и размер сопла
Меньшая высота слоя и меньший размер сопла позволяют создавать более сложные узоры заполнения и получать более гладкие внутренние поверхности.
Возможности программного обеспечения
Различные программы предлагают различные шаблоны заполнения и возможности настройки плотности.