3D печать и 3D моделирование от простого до сложного

2697 подписчиков

Шаблоны заполнения в PrusaSlicer: все что вам нужно знать

12 января 202412 янв 2024

1544

14 мин

Оглавление

Какие шаблоны лучше всего подходят?
Теперь давайте перейдем к списку!
Cubic

Заполнение - одна из самых важных настроек в процессе 3D-печати. В зависимости от вашего варианта использования вы можете сделать детали полностью полыми, полностью сплошными или где-то посередине! Чаще всего шаблоны заполнения используются для заполнения части – но не всей – модели. Это помогает укрепить деталь и обеспечивает поддержку верхних слоев .

3DMART студия - услуги 3D печати, изготовление запасных частей, заказ образцов, 3D моделирование, разработка корпусов РЭА, 3D формы для настенной плитки.

#

Возможность изменять внутреннюю структуру и прочность детали уникальна для 3D-печати и аддитивного производства. В отличие от этого, литье под давлением предполагает заполнение формы материалом. При этом создаются цельные детали, практически без контроля внутренней структуры. Аналогичным образом, технологии субтрактивного производства (например, станки с ЧПУ) вырезают материал из цельной детали. Как и при литье под давлением, в результате получается деталь, которая является такой же цельной, как и исходный материал.

Однако важно отметить, что не все технологии аддитивного производства используют шаблоны заполнения. Например, технологии SLS по умолчанию печатают полностью цельные детали (т.е. 100% заполнение). Несмотря на то, что эти технологии позволяют печатать шаблоны заполнения, захваченные порошки могут повлиять на конечную деталь. Таким образом, чаще всего печатают твердые детали.

С другой стороны, технология FDM отлично работает с заполнением. Заполнение в различных вариантах, каждый из которых лучше подходит для определенных применений. В этой статье мы рассмотрим различные шаблоны заполнения, предлагаемые PrusaSlicer, одной из самых популярных программ для 3D-печати на рынке сегодня.

Какие шаблоны лучше всего подходят?

PrusaSlicer предлагает множество интересных шаблонов заполнения, каждый из которых лучше подходит для определенных приложений. Некоторые могут печатать быстро, но обеспечивать плохую поддержку, в то время как другие могут быть плотными, но негибкими. Мы классифицировали каждый узор как функциональный, декоративный или базовый, в зависимости от его применения.

Существует ряд факторов, которые можно использовать при классификации узоров для заполнения. К ним относятся следующие:

Скорость печати: Как быстро можно напечатать узор?
Плотность: Сколько нити используется для создания узора?
Визуальные эффекты: Как выглядит рисунок при использовании прозрачной нити? Как он выглядит при экспонировании? (Если вы хотите добавить больше текстуры к плоскому верхнему слою, отличным выбором может стать оставление заполнения открытым!)
Поддержка верхних слоев: Насколько хорошо будет поддерживаться верхний слой отпечатка?
Гибкость: Насколько гибким будет отпечаток с таким рисунком заполнения?
Заполнение: Насколько рисунок подходит для заполнения смолами или другими веществами? Это особенно важно для деталей, которые могут быть использованы в качестве форм для литья из уретана.

Теперь давайте перейдем к списку!

Cubic

Кубические шаблоны заполнения состоят из контуров, пересекающихся на каждом слое, в конечном итоге образуя трехмерные кубы. PrusaSlicer предлагает три разновидности: стандартную, адаптивную и поддерживающую.
Standard Cubic
Стандартная кубическая заливка печатает равномерно распределенный кубический шаблон одним углом вниз. Благодаря своей превосходной вертикальной прочности и жесткости, кубический заполнитель является одним из самых популярных.

Преимущества: Стандартный кубический заполнитель прочен во многих направлениях. Он также создает воздушные карманы для теплоизоляции и плавающих отпечатков.
Недостатки: Стандартный кубический заполнитель жесткий и не подойдет, если вам нужны гибкие детали.
Варианты использования: Детали, требующие высокой горизонтальной и вертикальной прочности, выиграют от стандартного кубического заполнителя. Этот шаблон также подойдет деталям, которые обеспечивают теплоизоляцию или требуют способности плавать.

Adaptive Cubic

Адаптивное кубическое заполнение изменяет частоту линий в зависимости от того, насколько близко они расположены к краям модели. Чем ближе они к краям, тем плотнее рисунок заполнения (и наоборот). Это означает, что рисунок обладает превосходной прочностью по горизонтали, но неравномерен по всему сечению.

Преимущества: Адаптивный кубический заполнитель укрепляет стенки модели при сохранении нити филамента. Он также печатает быстрее, чем стандартный кубический рисунок.
Недостатки: Общая прочность детали может быть не столь высокой при использовании адаптивного кубического заполнителя.
Варианты использования: Адаптивная кубическая заливка лучше всего подходит для больших отпечатков с большим внутренним объемом и нагрузками по периметру.

Support Cubic

Поддерживающая кубическая заливка изменяет плотность рисунка в зависимости от того, насколько близко он расположен к верхней части модели. Чем ближе печать к верху, тем чаще будут линии. Благодаря своей компактности support cubic превосходен как с точки зрения экономии времени, так и с точки зрения используемого материала. Он также обеспечивает большую вертикальную прочность.

Преимущества: Из всех функциональных наполнителей Support cubic - расход материала и время печати самые низкие. Он также обеспечивает отличную поддержку верхнего слоя модели.
Недостатки: Наполнитель Support cubic в целом будет иметь меньшую прочность, особенно в нижней части модели и в горизонтальном направлении.
Варианты использования: Детали, не требующие высокой прочности, требующие экономии материала или требующие быстрой печати, выиграют от вспомогательного кубического заполнения.

Gyroid

Заполнитель Gyroid представляет собой волнистый рисунок, моделирующий форму gyroid. Он обладает отличным соотношением прочности к весу, одной из самых высоких скоростей печати и, возможно, по этим причинам является настройкой по умолчанию во многих профилях печати Prusa.

Преимущества: Наполнитель Gyroid обеспечивает одинаковую прочность во всех направлениях, быстро печатает, имеет высокое соотношение прочности к весу и может использоваться даже с жидкостями или другими веществами!
Недостатки: Наполнитель Gyroid не такой прочный, как другие модели заполнителей. Благодаря своей асимметричной форме он также менее жесткий, чем другие модели заполнителя.
Варианты использования: Gyroid infill - это хорошее решение для функциональных деталей, сочетающее высокую прочность, экономию материала и скорость печати.

Honeycomb

Узор заполнения honeycomb создает сетку из шестиугольников внутри модели. Являясь одним из первых узоров заполнения, honeycomb и сегодня остается очень популярным в 3D-печати. PrusaSlicer предлагает две разновидности: стандартную и 3D.

Стандартная Honeycomb

В стандартном сотовом узоре на каждом слое нанесена шестиугольная сетка. Это делает узор превосходным для деталей, требующих высокой горизонтальной прочности и жесткости.

Преимущества: Стандартные соты обладают высокой механической стойкостью и горизонтальной прочностью. Они также оптимизированы для предотвращения скопления нити филамента на пересечениях линий, что в тяжелых случаях может привести к сбою печати.
Недостатки: Стандартные соты потребляют больше материала, чем другие модели заполнения. Его сложная геометрия также приводит к увеличению времени печати.
Варианты использования: Стандартная honeycomb отлично подходит для деталей, где приоритетной является горизонтальная прочность.

3D Honeycomb

В трехмерном сотовом узоре печатаются шестиугольные сетки с периодически увеличивающейся и уменьшающейся толщиной. Это делает узор лучшим выбором для деталей, требующих высокой прочности в вертикальном направлении.

Преимущества: Благодаря своей трехмерной природе, 3D honeycomb обладает более высокой вертикальной прочностью, чем стандартные honeycomb. Как и стандартные honeycomb, он также сводит к минимуму скопление волокон на пересечениях линий.
Недостатки: У 3D honeycomb более длительное время печати и больший расход материала, чем у многих других моделей заполнения в этом списке.
Варианты использования: 3D honeycomb идеально подходит для деталей, где общая прочность является приоритетом (за счет высокого расхода нити филамента и длительного времени печати).

Triangles & Stars

PrusaSlicer предлагает два шаблона заполнения, треугольники и звезды, с очень похожими свойствами и преимуществами. Шаблон triangle печатает линии в виде треугольной сетки, в то время как шаблон stars печатает линии в форме шестиконечной звезды. Оба шаблона обладают большой горизонтальной прочностью и хорошей гибкостью.

Преимущества: Оба этих рисунка обеспечивают высокую прочность по горизонтали и относительно быструю печать. Они также обеспечивают достаточную гибкость для большинства моделей.
Недостатки: Оба шаблона имеют проблемы с накоплением избытка нити филамента на пересечениях линий, что в тяжелых случаях может привести к дефектам и сбоям печати.
Варианты использования: Эти шаблоны хорошо подходят для простых деталей, где прочность по горизонтали является приоритетом.

Concentric

Узор с концентрическим заполнителем проходит по периметру модели, постепенно уменьшая очертания к центру. Помимо того, что этот узор выглядит круто, он отлично экономит материал и является одним из лучших вариантов для гибких дизайнов.

Преимущества: Благодаря промежуткам между линиями концентрический рисунок легко заполняется смолами и другими жидкостями. Он также экономит материал и обладает высокой гибкостью по сравнению с другими декоративными рисунками.
Недостатки: Печать концентрического наполнителя часто занимает больше времени, чем других рисунков наполнителя.
Варианты использования: Концентрическое заполнение хорошо работает с прозрачными или гибкими моделями, где визуальная интрига является ключевой.

Archimedean Chords

Узор "Архимедовы хорды" выводит линии по спирали шириной в половину рисунка, игнорируя границы рисунка. Как и концентрический узор заполнения, эти несвязанные линии делают этот узор одним из лучших вариантов гибкости и хорошим способом экономии материала.

Преимущества: Архимедовы нити очень тонкие, что экономит как материал, так и время. Их также легко печатать с использованием жидкостей, таких как эпоксидная смола.
Недостатки: Рисунок архимедовых нитей - один из самых слабых вариантов заполнения.
Варианты использования: Гибкие модели, модели, которые необходимо заполнить смолой, и декоративные модели - все они выиграют от рисунка архимедовых хорд.

Спираль Octogram

Один из самых крутых узоров, которые предлагает PrusaSlicer, спираль octogram печатает линии в виде звезды внутри модели. Благодаря своему интригующему дизайну этот узор обладает большой гибкостью и потрясающе смотрится в прозрачных деталях.

Преимущества: Спираль с октограммой обеспечивает наилучшую поддержку верхнего слоя декоративных набивных узоров. Она также гибкая и визуально интересная.
Недостатки: Спираль с октограммой - один из самых медленных узоров для нарезки и печати.
Варианты использования: Спираль octogram лучше всего подходит для декоративных деталей, особенно тех, где будет виден наполнитель. Она также хороша для гибких деталей.

Кривая Гильберта

Рисунок кривой Гильберта создает прямоугольный лабиринт внутри модели. Благодаря своему нетрадиционному внешнему виду кривая Гильберта отлично подходит для любого применения, где заполнитель открыт. Она также обладает хорошей гибкостью и жесткостью.

Преимущества: Кривая Гильберта имеет нетрадиционный внешний вид, является гибкой и может быть напечатана с использованием жидкостей.
Недостатки: Как и другие декоративные узоры, кривая Гильберта также отличается длительным временем печати и высоким расходом материала.
Варианты использования: Кривая Гильберта идеально подходит для декоративных деталей, где требуется уникальный рисунок заполнения.

Lightning

Портированный непосредственно из Cura, наполнитель Lightning представляет собой разветвляющийся наполнитель, который формируется от стен к центру модели. Он неравномерен по каждому слою, поскольку становится все плотнее по мере подъема, поддерживая верхние слои. Этот шаблон экономит много нити филаментаи времени за счет того, что деталь в основном полая.

Преимущества: Заполнение молнией экономит время печати и материал, не влияя на внешний вид детали.
Недостатки: Молния не обеспечит такой же поддержки и прочности, как другие модели. Он также немного более подвержен поломкам, поскольку для достижения вершины используются угловые строительные леса.
Варианты использования: Детали чисто декоративного назначения, такие как миниатюры и бюсты, быстрые и дешевые прототипы.

Rectilinear

Прямолинейный шаблон заполнения - это основа для 3D-печати. Если вам нужен быстрый и простой вариант заполнения, возможно, вам подойдет прямолинейный заполнитель!

Стандартный прямолинейный

В стандартном прямолинейном шаблоне линии печатаются перпендикулярно друг другу, образуя прямоугольную сетку. Однако, в отличие от шаблона “сетка”, этот шаблон всегда печатается в одном направлении. Хотя это может увеличить скорость печати, это также увеличивает вероятность расслоения. Однако стандартный прямолинейный рисунок по-прежнему является отличным выбором для жестких деталей, которые необходимо быстро напечатать.

Преимущества: Стандартный прямолинейный рисунок обеспечивает хорошую поддержку верхнего слоя. Это также опция по умолчанию для всех сплошных деталей (100% заполнение).
Недостатки: Поскольку один и тот же рисунок повторяется для каждого горизонтального слоя, стандартный прямолинейный рисунок не обеспечивает большой вертикальной прочности.
Варианты использования: Базовые детали, которым требуется высокая горизонтальная прочность и поддержка, выиграют от стандартного прямолинейного рисунка.

Aligned Rectilinear

В выровненном прямолинейном шаблоне внутри модели создаются параллельные линии. В отличие от шаблона “линия”, эти линии не пересекаются, обеспечивая большую гибкость внутри детали. Таким образом, выровненный прямолинейный дизайн считается одним из лучших для экономии времени и обеспечивает большую гибкость.

Преимущества: Выровненный прямолинейный дизайн экономит время по сравнению со стандартным рисунком. Он также не накапливает материал на пересечениях линий и обеспечивает большую гибкость.
Недостатки: Выровненный прямолинейный рисунок является одним из наименее плотных для заполнения, и при нем могут возникнуть проблемы с наложением верхнего слоя и качеством поверхности.
Варианты использования: Выровненный прямолинейный рисунок лучше всего подходит для деталей, которые необходимо быстро напечатать, при этом расход материала должен быть сбалансирован.

Grid

Подобно прямолинейному шаблону, grid создает массив прямоугольников внутри модели. Однако, в отличие от прямолинейного, grid поворачивает шаблон на 90° для каждого слоя. Это обеспечивает большую вертикальную прочность и адгезию слоев по сравнению со стандартным прямолинейным рисунком; детали, напечатанные только в одном направлении, могут легче расслаиваться. Сетка считается отличным рисунком по жесткости и отлично подходит для горизонтальной прочности.

ичие от шаблона “линия”, эти линии не пересекаются, обеспечивая большую гибкость внутри детали

Преимущества: Сетка - один из самых простых и быстрых шаблонов для печати. Фактически, она используется по умолчанию во многих старых программах для нарезки.
Недостатки: Нить накала имеет тенденцию скапливаться в местах пересечения сетки. Это может привести к дефектам печати и сбоям, поскольку сопло пересекает скопления.
Варианты использования: Сетка хорошо подходит для простых деталей, которые необходимо быстро напечатать.

Line

Линейка похожа на прямолинейную в том смысле, что нить печатается равномерно распределенным рисунком. Однако линии не пересекаются под перпендикулярными углами. Такая асимметрия предотвращает потерю материала на пересечениях линий, что делает линейку отличным выбором для деталей, требующих экономии материала.

Преимущества: В отличие от прямолинейного, line не расходует материал впустую на пересечениях линий. Он также печатает быстро по сравнению со многими другими моделями заполнения.
Недостатки: Линейное заполнение обеспечивает небольшую вертикальную прочность.
Варианты использования: Линейка - отличный вариант для основных деталей, требующих высокой горизонтальной прочности и поддержки.

Верхний и нижний слои

Многие шаблоны, используемые в заливке, можно применить и к верхнему и нижнему слоям. Это действительно просто: в том же меню заливки просто измените шаблон верхней заливки и/или нижней заливки. Хотя они не повышают производительность или прочность, они, несомненно, улучшают внешний вид.

Монотонное заполнение

Особенно выделяется монотонная заливка слоями. Здесь используется другое планирование траектории по сравнению с традиционной прямолинейной заливкой, что позволяет получить более гладкую поверхность. Уберите все линии, указывающие, где сопло изменило направление и возобновило выдавливание! При монотонной заливке все линии монотонно выдавливаются слева направо, что приводит к более однородной текстуре. Обязательно включите эту функцию для демонстрационных моделей и других декоративных деталей.