So với hầu hết các kỹ thuật sản xuất khác, in 3D phải kiểm soát độ chính xác của hai cấu trúc của bộ phận: thành ngoài và vật liệu trám. Bức tường bên ngoài, đề cập đến khu vực ngoài cùng của bộ phận, trong khi chất độn là bất cứ thứ gì tồn tại bên trong bộ phận. Thông thường, máy in sẽ có một số mức độ kiểm soát đối với ngoại tệ, nhưng dòng chảy sẽ năng động hơn và đóng một vai trò rất lớn đối với độ bền, trọng lượng, cấu trúc, độ nổi, v.v. của bộ phận. Trong in 3D, người dùng có thể xác định một số tham số để kiểm soát loại infill được sử dụng cho một phần.
Trong số tất cả các thông số này, có hai thông số quan trọng nhất: mật độ thấm và mẫu thấm. Dưới đây, tôi sẽ hướng dẫn bạn cách "infill" thông qua một vài phương pháp chế tạo khác nhau để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của nó trong in 3D.
In 3D và sản xuất truyền thống
Infill 3D khác với các phương pháp sản xuất truyền thống khác. Hãy lấy ép phun và sản xuất trừ làm ví dụ. Ép phun liên quan đến việc chèn vật liệu vào khuôn để tạo thành một bộ phận và do bản chất của công nghệ, việc kiểm soát cấu trúc bên trong đơn giản là không thể. Do đó, các bộ phận đúc phun hoặc là đặc hoặc rỗng (với đúc phun khí), không có gì ở giữa. Sản xuất trừ, giống như gia công CNC, yêu cầu vật liệu cắt. Tương tự như ép phun, không thể điều chỉnh độ đầy nên bên trong hoàn toàn chắc chắn. Nhưng in 3D có thể thiết kế bất kỳ khối lượng nào và làm cho nó từng lớp bằng cách ép đùn vật liệu.
Mật độ lấp đầy có thể ảnh hưởng đáng kể đến mức tiêu thụ vật liệu
Mật độ lấp đầy là "độ đầy" bên trong bộ phận. Trong máy cắt, nó được biểu thị dưới dạng phần trăm từ {{0}} phần trăm đến 100 phần trăm , trong đó 0 phần trăm có nghĩa là rỗng một phần và 100 phần trăm có nghĩa là hoàn toàn đặc. Mật độ lấp đầy có thể ảnh hưởng lớn đến trọng lượng của một bộ phận: phần bên trong của bộ phận càng đầy thì bộ phận đó sẽ càng nặng. Bên cạnh trọng lượng, thời gian in, mức tiêu thụ vật liệu và độ nổi cũng bị ảnh hưởng bởi mật độ infill. Điều này cũng đúng với độ bền, mặc dù tất nhiên nó còn liên quan đến nhiều yếu tố khác như vật liệu và chiều cao tầng.
Một số máy cắt cũng cho phép mật độ lấp đầy khác nhau trong cùng một phần. Điều này được gọi là mật độ infill thay đổi và một cài đặt cụ thể trong chương trình cắt cho phép người dùng chỉ định bất kỳ biến thể mật độ nào mong muốn cho các khu vực khác nhau của bản in. Vì vậy, bao nhiêu phần trăm mật độ infill nên được sử dụng trong in ấn thực tế?
●15-50% mật độ infill được khuyến nghị cho hầu hết các bản in "tiêu chuẩn" không yêu cầu độ bền thêm. Tỷ lệ phần trăm mật độ này giúp giảm thời gian in, tiết kiệm vật liệu và mang lại độ bền tốt.
●Bản in chức năng cần mạnh mẽ. Do đó, nên sử dụng tỷ lệ lấp đầy cao hơn: hơn 50 phần trăm . Thiết lập này mất nhiều thời gian hơn để in và tiêu tốn nhiều dây tóc hơn nhưng mang lại kết quả là chi tiết chắc chắn hơn.
●Đối với các mẫu tượng nhỏ chỉ được sử dụng cho mục đích trưng bày, nên sử dụng mật độ lấp đầy 0-15 phần trăm. Điều này làm tăng tốc độ in và hoàn toàn không tiêu tốn nhiều dây tóc. Các mô hình được in trong phạm vi mật độ này sẽ rất nhẹ, nhưng không mạnh lắm.
Cài đặt đề xuất
1. In tiêu chuẩn: 15-50 phần trăm
2. Chức năng in: 50-100 phần trăm
3. Tượng nhỏ và bản in mô hình: 0-15 phần trăm
4. In linh hoạt: 1-100 phần trăm
điền mẫu
Mẫu nở là cấu trúc và hình dạng của vật liệu bên trong một bộ phận. Từ các đường đơn giản đến hình học phức tạp hơn, các mẫu hatch có thể ảnh hưởng đến độ bền, trọng lượng, thời gian in và thậm chí cả tính linh hoạt của một bộ phận. Trong các chương trình máy cắt khác nhau, có nhiều chế độ điền khác nhau.
Giống như mật độ chèn, các mẫu chèn khác nhau có các thuộc tính khác nhau như độ phức tạp, hiệu quả vật liệu và số lượng mặt phẳng cường độ kết nối (2D hoặc 3D). Ví dụ, một mô hình xoắn ốc kết nối các bức tường bên ngoài theo không gian ba chiều, mang lại sức mạnh tổng thể hơn. Do đó, mẫu này chiếm nhiều vật liệu hơn các mẫu như đường kẻ. Vậy bạn nên chọn mẫu tô nào?
● Đường: Mẫu tô đường bao gồm các đường được in theo một hướng (dọc theo trục X hoặc Y) trong mọi lớp khác. Mẫu infill này cung cấp độ bền chỉ trong hai chiều, rất tốt cho việc in nhanh. Các mẫu đường kẻ không sử dụng nhiều vật liệu và có trọng lượng nhẹ.
●Tổ ong: Đúng như tên gọi, mẫu này tạo ra cấu trúc tổ ong, tạo hiệu ứng hình ảnh hấp dẫn. Mẫu infill này phù hợp với các bản in bán nhanh, yêu cầu độ bền vừa phải và không tiêu tốn quá nhiều vật liệu.
Lưới: Một mẫu tô dạng lưới có hình thức tương tự như các đường, nhưng thay vì các đường đơn hướng ở mỗi lớp khác, mỗi lớp chứa các đường hai chiều với khoảng cách giữa các đường gấp đôi. Chế độ này cung cấp năng lượng hai chiều nhưng vẫn có phần mạnh mẽ. Các mẫu lưới tiêu thụ một lượng vật liệu trung bình và mất một khoảng thời gian trung bình để hoàn thành.
●Hình tam giác: Mẫu hình tam giác giống như các đường tam giác chồng lên nhau kéo dài theo ba hướng trên mặt phẳng XY. Mẫu nền này chỉ cung cấp độ bền ở hai chiều nhưng vẫn phù hợp với các bản in yêu cầu độ bền.
● Hình lục giác ba chiều: Một mẫu tô ba hình lục giác bao gồm nhiều đường khác nhau kéo dài theo ba hướng trong mặt phẳng XY, tạo thành một mẫu hình lục giác với một hình tam giác ở giữa. Mẫu tô màu này cung cấp độ bền hai chiều, hoàn hảo cho các bản in cường độ cao.
●Hình khối: Chế độ này tạo ra các hình khối xếp chồng lên nhau, nhưng vì chúng nghiêng 45 độ quanh trục X và Y nên bất cứ lúc nào chúng trông giống hình tam giác hơn. Mẫu này cung cấp sức mạnh tuyệt vời trong không gian ba chiều nhưng đòi hỏi nhiều vật liệu và thời gian hơn các mẫu khác.
● Octet: Mẫu tô octet tương tự như mẫu hình khối, nhưng thay vì thêm các hình tam giác nghiêng, mẫu này được cụ thể hóa thành hình vuông. Mẫu tô này là một mẫu ba chiều không chỉ trông tuyệt vời mà còn hữu ích cho các bộ phận cần độ bền.
●Xoắn ốc: Các mẫu tô màu xoắn ốc có thể trông thú vị nhất, nhưng chúng cũng được cho là những mẫu tô màu kỳ lạ nhất. Nó bao gồm một đường cong lõm không đều kết thúc bằng đường dẫn. Nó được thiết kế để đạt được sự cân bằng tốt nhất giữa độ bền, vật liệu và thời gian in.
●Đồng tâm: Mẫu nở đồng tâm là một cấu trúc bên trong được tạo thành từ các đường đồng tâm khớp với đường viền của một bộ phận (tức là chu vi của nó). Mẫu này có thể được in nhanh chóng, phù hợp với các bộ phận linh hoạt và tiêu tốn ít vật liệu hơn nhiều so với hầu hết các mẫu.
Cài đặt đề xuất
1. Bản in tiêu chuẩn: lưới hoặc tam giác
2. Chức năng in: lập phương, xoắn ốc hoặc octet
3. Tượng nhỏ và Bản in mô hình: Đường kẻ
4. In linh hoạt: đồng tâm
tóm tắt
Ngoài các mẫu và mật độ, có hai loại cài đặt tô màu đáng chú ý khác: cài đặt biến đổi và mẫu nghệ thuật. Cả hai đều cho phép bạn sáng tạo hơn với cài đặt điền. Cài đặt thay đổi cho phép bạn điều chỉnh mật độ lấp đầy khi bộ phận tiến triển qua các lớp. Ví dụ: nếu bạn muốn phần dưới cùng của một phần có 10 phần trăm được lấp đầy cho đến lớp 30, sau đó chuyển sang 50 phần trăm được lấp đầy, cài đặt biến cho phép bạn thực hiện điều này. Có thể nhận ra điều gì trong phần mềm như Simplify3D, PrusaSlicer và Cura? Infill for art là một cách để biến các kiểu tô màu khác nhau thành tác phẩm nghệ thuật. Quá trình này trông tuyệt vời trên bông tai, mặt dây chuyền, đồ trang sức và tác phẩm nghệ thuật khác.