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Cura (3D切片软件设置)丨3D打印与填充密度的巧妙结合

3D打印机可以用来轻松的制造和复制各种复杂的零部件。但是,尽管最终结果在外观上看起来一致,但内部填充情况可能截然不同。

 

3D打印可以控制零部件内部填充的密度。从生产的角度来看,这减少了材料和成本以及最终产品的重量,从打印的角度来看,它可以帮您节省宝贵的时间!

 

位于3D打印外壳内部的东西称为填充,可以根据密度进行调整 0%是空心,而100%是实心。

 

打印模型各种填充图案和密度

 

在下文中,我们将研究各种不同的填充模式,特别是Cura中可用到的填充模式。

 

3D打印中有哪些常见的填充模式?

 

填充图案会严重影响打印件的强度和柔韧性

 

在最新版本的Cura(4.5)中,有13种填充类型可供使用。我们已根据常见的几种情况给它们分了组:

 

模型和小雕像

 

模型船或小雕像是低强度填充的理想选择

 

典型填充密度: 0-15%

 

如果将它们用作模型或小雕像,则3D打印通常不需要很大的强度。那是因为它们没有受到繁重的处理或承受压力。

 

对于此类应用,线条或“之”字形填充图案是最佳的,因为它们可以提供最快的打印速度。

 

类似于其他切片机中的“直线”,这两种图案都产生一个2D网格,其中每层仅打印一个轴。两者之间的区别在于,线每层生成多条线,而“之”字形只是一条恒定线(除非被模型打断)。

 

左边的线,右边的“之”字形

 

模型或小雕像可以与简单的填充图案配合使用。只要不进行强度测试,某些原型也是不错的选择。

 

标准3D打印

 

 

典型填充密度: 15-50%

 

对于承受低应力的3D打印(例如上图耗材导板),应使用中等强度的填充图案。网格,三角形或三边形等填充图案最为合适。但是请注意,与线条相比,这些图案最多可将打印时间增加25%。

 

网格: 一种不言自明的2D图案,网格的主要优点是打印速度,因为它是三种格式中最复杂的一种。

 

三角形:由三角形制成的2D网格,当垂直于对象的面部施加载荷时,此图案在强度方面具有固有的优势。对于具有薄矩形部件的零件,这也很有意义,否则它们之间的壁就会连接得很少。

 

三边形六边形:此2D模式产生散布有三角形的六边形。一个优点是六边形是一种有效的形状,相对于其材料用途,六边形具有很强的填充图案。除此之外,六边形填充物具有较短的线来连接每一侧,从而减少了因不良打印冷却而导致的弯曲问题。

 

 

 

功能性3D打印

 

有些3D打印注定要承受压力

 

典型填充密度: > 50%

 

功能性3D打印(例如上面的耗材支架和创想三维无人机)需要在多个方向上具有较高的强度。填充模式的强候选者包括立方,立方细分,四分之一立方,八角形和螺旋形。

 

立方体: 这是堆叠和倾斜的立方体3D模式。

 

立方细分:这种立方变化使用的材料较少。

 

八角形: 也称为四面体填充,此图案可堆叠成金字塔形状。

 

立方和八位字节填充模式

 

四分之一立方: 此3D图案类似于八位字节,但金字塔形状的一半相对于另一半偏移。

 

陀螺:一种特别独特的3D图案,给人以波浪感。然而,它在多个方向上同样强大。因此,对于以多种方式承受压力的零件,此填充图案将是一个不错的选择。

 

四分之一立方和陀螺

 

通常,由于其美观,上述图案甚至可用于较低的填充密度。有些制造商就喜欢这种效果,如这个陀螺花瓶所示。

 

灵活的3D打印

 

有些填充比其他填充更灵活

 

 

典型的填充密度: 0-100%(取决于您希望打印的“水松”程度)

 

柔韧的耗材,如使用柔软的PLA耗材,就要使用柔韧的填充图案以保持打印的柔韧性。同心,交叉和交叉3D等填充图案最适合这些类型的打印。

 

同心的:此2D图案在打印的内部产生“波浪”,模仿外壁的形状。这就像石头扔入水中在水面上形成的同心圆波纹。

 

同心填充图案保留了打印的外部图案

 

十字架:另一个2D图案,十字架产生的网格看起来像是非常奇特的十字架。十字和网格之间的空间可以被弯曲和扭曲。

 

十字3D:此3D模式类似于十字,但是随着打印的增长,线条会倾斜移动,比较适合刚度稍高的对象。

 

跨3D:注意直线的倾斜方式

 

选择填充模式很重要,但除此之外,还有更多模式选择,如填充线方向、渐变填充、多种密度填充等等。由于每个导入的模型能够为其设置成自定义,并且Cura能够将它们无缝地网格化在一起,因此有可能在特定区域能为这些提供专门的支持。当然,目前还是需要您手动的去完成这些大量的工作,但也许在不久的将来,这些将会变成一项集成功能。

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