U poređenju sa većinom drugih proizvodnih tehnika, 3D štampa mora da kontroliše preciznost dve strukture dela: spoljašnjeg zida i ispune. Spoljni zid se odnosi na najudaljenije područje dijela, dok je punilo ono što postoji unutar dijela. Obično će štampač imati određeni nivo kontrole nad stranom valutom, ali punjenje je dinamičnije i igra ogromnu ulogu u snazi, težini, strukturi, plovnosti, itd. dela. U 3D štampanju, korisnik može definirati niz parametara za kontrolu vrste ispune koja se koristi za dio.
Od svih ovih parametara, dva su najvažnija: gustina ispune i uzorak ispune. U nastavku ću vas provesti kroz "ispunu" kroz nekoliko različitih metoda izrade kako biste bolje razumjeli kako funkcionira u 3D štampanju.
3D štampa i tradicionalna proizvodnja
Infill 3D printanje razlikuje se od drugih, tradicionalnijih metoda proizvodnje. Uzmimo brizganje i suptraktivnu proizvodnju kao primjere. Injekciono prešanje uključuje umetanje materijala u kalup kako bi se formirao dio, a zbog same prirode tehnologije, kontrola unutarnje strukture jednostavno nije moguća. Stoga su brizgani dijelovi ili čvrsti ili šuplji (kod brizganja plinom), bez ičega između. Subtraktivna proizvodnja, poput CNC obrade, zahtijeva materijal za rezanje. Slično kao kod brizganja, punjenje se ne može podesiti, pa je unutrašnjost potpuno čvrsta. Ali 3D štampa može dizajnirati bilo koju masu i napraviti je sloj po sloj ekstrudiranjem materijala.
Gustoća ispune može značajno uticati na potrošnju materijala
Gustina ispune je "punoća" unutar dijela. U rezaču se izražava kao postotak od {{0}} posto do 100 posto, pri čemu 0 posto znači djelomično šuplje, a 100 posto znači potpuno čvrsto. Gustoća punjenja može u velikoj mjeri utjecati na težinu dijela: što je unutrašnjost dijela punija, to će biti teži. Osim težine, vrijeme ispisa, potrošnja materijala i uzgona također su pod utjecajem gustine ispune. Isto vrijedi i za snagu, iako je naravno povezana i sa mnogim drugim faktorima kao što su materijal i visina poda.
Neki sekači također dozvoljavaju različite gustine punjenja unutar istog dijela. To se zove promjenjiva gustina ispune, a specifična postavka u programu za rezanje omogućava korisniku da specificira bilo koju varijaciju gustine po želji za različita područja otiska. Dakle, koji procenat gustine ispune treba koristiti u stvarnom štampanju?
●15-50 procenat gustine ispune se preporučuje za većinu "standardnih" otisaka koji ne zahtijevaju dodatnu snagu. Ovaj procenat gustine smanjuje vreme štampanja, štedi materijal i pruža dobru čvrstoću.
● Funkcionalni otisci moraju biti jaki. Stoga se preporučuje veća ispuna: više od 50 posto. Ovo podešavanje traje duže za štampanje i troši više filamenta, ali rezultira jačim dijelom.
●Za modele figurica koje se koriste samo za potrebe prikaza, preporučuje se 0-15 postotna gustina ispune. Ovo povećava brzinu ispisa i uopće ne troši puno filamenta. Modeli štampani u ovom rasponu gustine će biti vrlo lagani, ali ne baš jaki.
Preporučene postavke
1. Standardno štampanje: 15-50 posto
2. Funkcionalno štampanje: 50-100 posto
3. Figurice i otisci modela: 0-15 posto
4. Fleksibilno štampanje: 1-100 posto
Uzorak punjenja
Šrafirani uzorak je struktura i oblik materijala unutar dijela. Od jednostavnih linija do složenijih geometrija, šrafirani uzorci mogu utjecati na snagu, težinu, vrijeme ispisa, pa čak i na fleksibilnost. U različitim programima za rezanje, postoji mnogo različitih načina popunjavanja.
Kao i gustina ispune, različiti obrasci ispune imaju različita svojstva kao što su složenost, efikasnost materijala i broj ravni čvrstoće veze (2D ili 3D). Na primjer, spiralni uzorak povezuje vanjske zidove u tri dimenzije, pružajući veću ukupnu snagu. Stoga ovaj uzorak zauzima više materijala od uzoraka kao što su linije. Dakle, koji uzorak popunjavanja biste trebali odabrati?
● Linija: Uzorak popunjavanja linija sastoji se od linija štampanih u jednom pravcu (duž X ili Y ose) u svakom drugom sloju. Ovaj uzorak ispune pruža snagu u samo dvije dimenzije, što je dobro za brzo štampanje. Linijski uzorci ne koriste mnogo materijala i lagani su.
●Saće: Kao što ime govori, ovaj uzorak proizvodi strukturu saća, stvarajući privlačan vizuelni efekat. Ovaj uzorak ispune pogodan je za polubrze ispise koji zahtijevaju umjerenu snagu i ne troše previše materijala.
Mreža: Uzorak ispune mreže sličan je izgledu linijama, ali umjesto jednosmjernih linija u svakom drugom sloju, svaki sloj sadrži dvodimenzionalne linije sa dvostruko većim razmakom između linija. Ovaj način rada pruža dvodimenzionalnu snagu, ali je ipak donekle moćan. Mrežni obrasci troše prosječnu količinu materijala i potrebno im je srednje vrijeme da se završe.
●Trougao: Trouglasti uzorak izgleda kao trouglaste linije koje se preklapaju u tri smjera u ravni XY. Ovaj uzorak punjenja pruža snagu samo u dvije dimenzije, ali je i dalje prikladan za otiske koji zahtijevaju snagu.
● Trosmjerni šestougao: Šablon punjenja sa tri šestougla sastoji se od različitih linija koje se protežu u tri smjera u ravni XY, formirajući šesterokutni uzorak sa trouglom u sredini. Ovaj uzorak punjenja pruža dvodimenzionalnu snagu, savršen za intenzivne otiske.
●Kocke: Ovaj režim proizvodi naslagane kocke, ali pošto su nagnute za 45 stepeni oko X i Y ose, u svakom trenutku više liče na trouglove. Ovaj uzorak pruža odličnu snagu u tri dimenzije, ali zahtijeva više materijala i vremena od ostalih uzoraka.
● Oktet: Šablon za popunjavanje okteta sličan je uzorku kocke, ali umjesto dodavanja kosih trouglova, obrazac se materijalizira kao kvadrat. Ovaj uzorak punjenja je trodimenzionalni uzorak koji ne samo da izgleda sjajno, već je i koristan za dijelove koji zahtijevaju snagu.
●Spirala: Spiralni obrasci ispune mogu izgledati najzgodnije, ali su ujedno i najčudniji obrasci popunjavanja. Sastoji se od konkavne nepravilne zakrivljenosti koja na kraju prelazi preko putanje. Dizajniran je da postigne najbolju ravnotežu između snage, materijala i vremena štampe.
●Koncentrično: Koncentrični šrafirani uzorak je unutrašnja struktura sastavljena od koncentričnih linija koje odgovaraju obrisu dijela (tj. njegovom perimetru). Ovaj uzorak se može brzo ispisati, pogodan je za fleksibilne dijelove i troši mnogo manje materijala od većine uzoraka.
Preporučene postavke
1. Standardni otisci: mreža ili trokut
2. Funkcionalno štampanje: kocka, spirala ili oktet
3. Figurice i otisci modela: linije
4. Fleksibilno štampanje: koncentrično
Rezimiraj
Pored uzoraka i gustina, postoje još dvije kategorije vrijednih pažnje: promjenjive postavke i umjetnički uzorci. Obje vam omogućavaju da budete kreativniji s postavkama ispune. Varijabilne postavke vam omogućavaju da prilagodite gustinu ispune kako dio napreduje kroz slojeve. Na primjer, ako želite da dno dijela ima 10 posto ispune do sloja 30, a zatim se prebacite na 50 posto ispune, postavke varijabli vam to omogućavaju. Šta se može realizovati u softveru kao što su Simplify3D, PrusaSlicer i Cura? Ispuna za umjetnost način je pretvaranja različitih obrazaca ispune u umjetnička djela. Ovaj proces izgleda sjajno na naušnicama, privjescima i drugom nakitu i umjetničkim djelima.