Rispetto alla maggior parte delle altre tecniche di produzione, la stampa 3D deve controllare la precisione di due strutture della parte: la parete esterna e il riempimento. Il muro esterno si riferisce all'area più esterna della parte, mentre il riempitivo è tutto ciò che esiste all'interno della parte. Di solito, lo stampatore avrà un certo livello di controllo sulla valuta estera, ma il riempimento è più dinamico e gioca un ruolo enorme nella forza, nel peso, nella struttura, nella galleggiabilità, ecc. della parte. Nella stampa 3D, l'utente può definire una serie di parametri per controllare il tipo di riempimento utilizzato per la parte.
Di tutti questi parametri, due sono i più importanti: densità di riempimento e modello di riempimento. Di seguito, ti guiderò attraverso il "riempimento" attraverso alcuni diversi metodi di fabbricazione per capire meglio come funziona nella stampa 3D.
Stampa 3D e manifattura tradizionale
La stampa 3D di riempimento differisce da altri metodi di produzione più tradizionali. Prendiamo come esempi lo stampaggio a iniezione e la produzione sottrattiva. Lo stampaggio a iniezione comporta l'inserimento di materiale in uno stampo per formare una parte e, a causa della natura stessa della tecnologia, il controllo della struttura interna è semplicemente impossibile. Pertanto, le parti stampate a iniezione sono piene o cave (con stampaggio a iniezione di gas), senza niente in mezzo. La produzione sottrattiva, come la lavorazione CNC, richiede materiale da taglio. Simile allo stampaggio a iniezione, l'imbottitura non può essere regolata, quindi l'interno è completamente solido. Ma la stampa 3D può progettare qualsiasi massa e renderla strato dopo strato estrudendo materiale.
La densità di riempimento può influire in modo significativo sul consumo di materiale
La densità di riempimento è la "pienezza" all'interno della parte. Nell'affettatrice, è espresso come percentuale da {{0}} percento a 100 percento , dove 0 percento significa parzialmente vuoto e 100 percento significa completamente solido. La densità di riempimento può influenzare notevolmente il peso di una parte: più pieno è l'interno di una parte, più pesante sarà. Oltre al peso, anche il tempo di stampa, il consumo di materiale e la galleggiabilità sono influenzati dalla densità di riempimento. Lo stesso vale per la robustezza, anche se ovviamente è correlata anche a molti altri fattori come il materiale e l'altezza del pavimento.
Alcune affettatrici consentono anche densità di riempimento diverse all'interno della stessa parte. Questa è chiamata densità di riempimento variabile e un'impostazione specifica nel programma di slicing consente all'utente di specificare qualsiasi variazione di densità desiderata per diverse aree della stampa. Quindi, quale percentuale di densità di riempimento dovrebbe essere utilizzata nella stampa effettiva?
●15-50 percentuale di densità di riempimento consigliata per la maggior parte delle stampe "standard" che non richiedono una maggiore resistenza. Questa percentuale di densità riduce il tempo di stampa, fa risparmiare materiale e fornisce una buona resistenza.
●Le stampe funzionali devono essere forti. Pertanto, si consiglia un riempimento più elevato: oltre il 50%. Questa configurazione richiede più tempo per la stampa e consuma più filamento, ma si traduce in una parte più resistente.
●Per i modelli di statuette utilizzati solo a scopo espositivo, si consiglia una densità di riempimento del 0-15 percento. Ciò aumenta la velocità di stampa e non consuma affatto molto filamento. I modelli stampati in questa gamma di densità saranno molto leggeri, ma non molto resistenti.
Impostazioni raccomandate
1. Stampa standard: 15-50 percento
2. Stampa funzionale: 50-100 percento
3. Figure e stampe di modelli: 0-15 percento
4. Stampa flessibile: 1-100 percento
Modello di riempimento
Un modello di tratteggio è la struttura e la forma del materiale all'interno di una parte. Dalle linee semplici alle geometrie più complesse, i modelli di tratteggio possono influenzare la resistenza, il peso, il tempo di stampa e persino la flessibilità di una parte. In diversi programmi slicer, ci sono molte diverse modalità di riempimento.
Come la densità di riempimento, diversi modelli di riempimento hanno proprietà diverse come la complessità, l'efficienza del materiale e il numero di piani di resistenza della connessione (2D o 3D). Ad esempio, un motivo a spirale collega le pareti esterne in tre dimensioni, fornendo una maggiore resistenza complessiva. Pertanto, questo modello occupa più materiale rispetto a modelli come le linee. Quindi quale motivo di riempimento dovresti scegliere?
● Linea: un motivo di riempimento linea consiste di linee stampate in una direzione (lungo l'asse X o Y) in ogni altro livello. Questo modello di riempimento fornisce resistenza in sole due dimensioni, il che è ottimo per la stampa veloce. I modelli di linea non usano molto materiale e sono leggeri.
●Honeycomb: come suggerisce il nome, questo modello produce una struttura a nido d'ape, creando un effetto visivo accattivante. Questo modello di riempimento è adatto per stampe semi-veloci che richiedono una forza moderata e non consumano troppo materiale.
Griglia: un motivo di riempimento della griglia è simile nell'aspetto alle linee, ma invece di linee unidirezionali ogni altro livello, ogni livello contiene linee bidimensionali con il doppio dello spazio tra le linee. Questa modalità fornisce potenza bidimensionale ma è comunque piuttosto potente. I modelli di griglia consumano una quantità media di materiale e richiedono una quantità media di tempo per essere completati.
●Triangolo: un modello triangolare ha l'aspetto di linee triangolari sovrapposte che si estendono in tre direzioni nel piano XY. Questo motivo di riempimento fornisce resistenza solo in due dimensioni, ma è comunque adatto per stampe che richiedono resistenza.
● Esagono a tre vie: un motivo di riempimento a tre esagoni è costituito da varie linee che si estendono in tre direzioni nel piano XY, formando un motivo esagonale con un triangolo al centro. Questo motivo di riempimento fornisce una forza bidimensionale, perfetta per stampe intense.
●Cubes: questa modalità produce cubi impilati, ma poiché sono inclinati di 45 gradi attorno agli assi X e Y, in qualsiasi momento sembrano più triangoli. Questo modello fornisce un'eccellente resistenza in tre dimensioni ma richiede più materiale e tempo rispetto ad altri modelli.
● Ottetto: un motivo di riempimento di ottetto è simile a un motivo a cubo, ma invece di aggiungere triangoli obliqui, il motivo viene materializzato come un quadrato. Questo motivo di riempimento è un motivo tridimensionale che non solo ha un bell'aspetto, ma è anche utile per le parti che richiedono forza.
●Spirale: i motivi di riempimento a spirale potrebbero sembrare i più belli, ma sono anche probabilmente i motivi di riempimento più strani. Consiste in una curvatura irregolare concava che finisce per attraversare il percorso. È progettato per ottenere il miglior equilibrio tra forza, materiale e tempo di stampa.
●Concentrico: un modello di tratteggio concentrico è una struttura interna costituita da linee concentriche che corrispondono al contorno di una parte (ovvero al suo perimetro). Questo modello può essere stampato rapidamente, è adatto per parti flessibili e consuma molto meno materiale rispetto alla maggior parte dei modelli.
Impostazioni raccomandate
1. Stampe standard: griglia o triangolo
2. Stampa funzionale: cubo, elica o ottetto
3. Figurine e stampe modello: Linee
4. Stampa flessibile: concentrica
Riassumere
Oltre ai motivi e alle densità, esistono altre due categorie degne di nota di impostazioni di riempimento: impostazioni variabili e motivi artistici. Entrambi ti consentono di essere più creativo con le impostazioni di riempimento. Le impostazioni variabili consentono di regolare la densità di riempimento man mano che la parte avanza attraverso i livelli. Ad esempio, se si desidera che la parte inferiore di una parte abbia il 10% di riempimento fino al layer 30, quindi passare al 50% di riempimento, le impostazioni della variabile consentono di farlo. Cosa si può realizzare con software come Simplify3D, PrusaSlicer e Cura? Il riempimento per l'arte è un modo per trasformare diversi modelli di riempimento in opere d'arte. Questo processo ha un bell'aspetto su orecchini, ciondoli e altri gioielli e opere d'arte.