U usporedbi s većinom drugih tehnika proizvodnje, 3D ispis mora kontrolirati preciznost dviju struktura dijela: vanjske stijenke i ispune. Vanjski zid se odnosi na krajnje vanjsko područje dijela, dok je punilo ono što postoji unutar dijela. Obično će pisač imati određenu razinu kontrole nad stranom valutom, ali ispuna je dinamičnija i igra veliku ulogu u snazi, težini, strukturi, uzgonu itd. dijela. U 3D ispisu korisnik može definirati niz parametara za kontrolu vrste ispune koja se koristi za dio.
Od svih ovih parametara dva su najvažnija: gustoća ispune i uzorak ispune. U nastavku ću vas provesti kroz "ispunu" kroz nekoliko različitih metoda izrade kako biste bolje razumjeli kako funkcionira u 3D ispisu.
3D ispis i tradicionalna proizvodnja
3D ispis s ispunom razlikuje se od drugih, tradicionalnijih metoda proizvodnje. Uzmimo injekcijsko prešanje i subtraktivnu proizvodnju kao primjere. Injekcijsko prešanje podrazumijeva umetanje materijala u kalup kako bi se formirao dio, a zbog same prirode tehnologije upravljanje unutarnjom strukturom jednostavno nije moguće. Stoga su brizgani dijelovi ili čvrsti ili šuplji (s plinskim brizganjem), bez ičega između. Suptraktivna proizvodnja, poput CNC obrade, zahtijeva rezanje materijala. Slično kao i kod brizganja, ispuna se ne može podešavati, pa je unutrašnjost potpuno čvrsta. Ali 3D ispis može dizajnirati bilo koju masu i izraditi je sloj po sloj ekstrudiranjem materijala.
Gustoća ispune može značajno utjecati na potrošnju materijala
Gustoća ispune je "punoća" unutar dijela. U rezaču se izražava kao postotak od {{0}} posto do 100 posto, gdje 0 posto znači djelomično šuplje, a 100 posto znači potpuno čvrsto. Gustoća ispune može uvelike utjecati na težinu dijela: što je punija unutrašnjost dijela, to će biti teži. Osim težine, gustoća ispune također utječe na vrijeme ispisa, potrošnju materijala i uzgon. Isto vrijedi i za čvrstoću, iako je naravno također povezana s mnogim drugim čimbenicima kao što su materijal i visina poda.
Neki rezači također omogućuju različite gustoće punjenja unutar istog dijela. To se zove promjenjiva gustoća ispune, a posebna postavka u programu za rezanje omogućuje korisniku da odredi bilo koju željenu varijaciju gustoće za različita područja ispisa. Dakle, koji postotak gustoće ispune treba koristiti u stvarnom ispisu?
● 15-50 postotna gustoća ispune preporučuje se za većinu "standardnih" ispisa koji ne zahtijevaju dodatnu snagu. Ovaj postotak gustoće smanjuje vrijeme ispisa, štedi materijal i osigurava dobru čvrstoću.
●Funkcionalni otisci moraju biti jaki. Stoga se preporučuje veća ispuna: više od 50 posto. Ova postavka traje dulje za ispis i troši više filamenta, ali rezultira jačim dijelom.
●Za modele figurica koje se koriste samo za prikaz, preporučuje se 0-15 postotna gustoća ispune. To povećava brzinu ispisa i uopće ne troši puno niti. Modeli tiskani u ovom rasponu gustoće bit će vrlo lagani, ali ne i jako jaki.
Preporučene postavke
1. Standardni ispis: 15-50 posto
2. Funkcionalni ispis: 50-100 posto
3. Otisci figurica i modela: 0-15 posto
4. Fleksibilni ispis: 1-100 posto
Ispuni uzorak
Šrafura je struktura i oblik materijala unutar dijela. Od jednostavnih linija do složenijih geometrija, uzorci šrafura mogu utjecati na snagu, težinu, vrijeme ispisa, pa čak i fleksibilnost dijela. U različitim programima za rezanje postoji mnogo različitih načina punjenja.
Kao i gustoća ispune, različiti uzorci ispune imaju različita svojstva kao što su složenost, učinkovitost materijala i broj ravnina 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 poput linija. Dakle, koji uzorak ispune odabrati?
● Linija: Uzorak ispune linije sastoji se od linija ispisanih u jednom smjeru (duž X ili Y osi) u svakom drugom sloju. Ovaj uzorak ispune daje čvrstoću u samo dvije dimenzije, što je dobro za brzi ispis. Linijski uzorci ne koriste mnogo materijala i lagani su.
●Saće: Kao što naziv sugerira, ovaj uzorak stvara strukturu saća, stvarajući privlačan vizualni efekt. Ovaj uzorak ispune prikladan je za polubrze ispise koji zahtijevaju umjerenu snagu i ne troše previše materijala.
Mreža: Uzorak ispune rešetke izgledom je sličan linijama, ali umjesto jednosmjernih linija svaki drugi sloj, svaki sloj sadrži dvodimenzionalne linije s dvostruko većim razmakom između linija. Ovaj način rada pruža dvodimenzionalnu snagu, ali je još uvijek donekle moćan. Mrežni uzorci troše prosječnu količinu materijala i potrebno im je srednje vrijeme da se dovrše.
●Trokut: trokutasti uzorak izgleda kao preklapajuće trokutaste linije koje se protežu u tri smjera u ravnini XY. Ovaj uzorak ispune daje snagu samo u dvije dimenzije, ali je i dalje prikladan za ispise koji zahtijevaju snagu.
● Trosmjerni šesterokut: trosmjerni šesterokutni uzorak ispune sastoji se od različitih linija koje se protežu u tri smjera u ravnini XY, tvoreći šesterokutni uzorak s trokutom u sredini. Ovaj uzorak ispune pruža dvodimenzionalnu snagu, savršenu za intenzivne ispise.
●Kocke: Ovaj način rada stvara naslagane kocke, ali budući da su nagnute za 45 stupnjeva oko X i Y osi, u svakom trenutku više izgledaju poput trokuta. Ovaj uzorak pruža izvrsnu čvrstoću u tri dimenzije, ali zahtijeva više materijala i vremena nego drugi uzorci.
● Oktet: oktetni uzorak ispune sličan je uzorku kocke, ali umjesto dodavanja kosih trokuta, uzorak je materijaliziran kao kvadrat. Ovaj uzorak ispune je trodimenzionalni uzorak koji ne samo da izgleda sjajno, već je i koristan za dijelove koji zahtijevaju snagu.
●Spirala: Spiralni uzorci ispune mogu izgledati najzgodnije, ali također su nedvojbeno najčudniji uzorci ispune. Sastoji se od konkavne nepravilne zakrivljenosti koja na kraju prelazi stazu. Dizajniran je za postizanje najbolje ravnoteže između čvrstoće, materijala i vremena ispisa.
●Koncentrično: Koncentrični uzorak šrafure unutarnja je struktura sastavljena od koncentričnih linija koje odgovaraju obrisu dijela (tj. njegovom obodu). Ovaj se uzorak može brzo ispisati, prikladan je za fleksibilne dijelove i troši puno manje materijala od većine uzoraka.
Preporučene postavke
1. Standardni ispisi: mreža ili trokut
2. Funkcionalni ispis: kocka, spirala ili oktet
3. Otisci figurica i modela: linije
4. Fleksibilni tisak: koncentrični
Rezimirati
Uz uzorke i gustoće, postoje još dvije značajne kategorije postavki ispune: promjenjive postavke i umjetnički uzorci. Oba vam omogućuju da budete kreativniji s postavkama ispune. Promjenjive postavke omogućuju vam podešavanje gustoće ispune kako dio napreduje kroz slojeve. Na primjer, ako želite da donji dio dijela ima 10 posto ispune do sloja 30, a zatim se prebacite na 50 posto ispune, varijabilne postavke vam to omogućuju. Što se može realizirati u softveru kao što su Simplify3D, PrusaSlicer i Cura? Ispuna za umjetnost način je pretvaranja različitih uzoraka ispune u umjetnička djela. Ovaj postupak izgleda sjajno na naušnicama, privjescima i drugom nakitu i umjetninama.