Par rapport à la plupart des autres techniques de fabrication, l'impression 3D doit contrôler la précision de deux structures de la pièce : la paroi extérieure et le remplissage. La paroi extérieure fait référence à la zone la plus à l'extérieur de la pièce, tandis que le remplissage est tout ce qui existe à l'intérieur de la pièce. Habituellement, l'imprimeur aura un certain niveau de contrôle sur la devise étrangère, mais le remplissage est plus dynamique et joue un rôle énorme dans la résistance, le poids, la structure, la flottabilité, etc. de la pièce. En impression 3D, l'utilisateur peut définir un certain nombre de paramètres pour contrôler le type de remplissage utilisé pour la pièce.
De tous ces paramètres, deux sont les plus importants : la densité de remplissage et le motif de remplissage. Ci-dessous, je vais vous guider à travers le "remplissage" à travers quelques méthodes de fabrication différentes pour mieux comprendre comment cela fonctionne dans l'impression 3D.
Impression 3D et fabrication traditionnelle
L'impression 3D de remplissage diffère des autres méthodes de fabrication plus traditionnelles. Prenons comme exemples le moulage par injection et la fabrication soustractive. Le moulage par injection consiste à insérer un matériau dans un moule pour former une pièce, et en raison de la nature même de la technologie, le contrôle de la structure interne n'est tout simplement pas possible. Par conséquent, les pièces moulées par injection sont pleines ou creuses (avec moulage par injection de gaz), sans rien entre les deux. La fabrication soustractive, comme l'usinage CNC, nécessite du matériel de coupe. Semblable au moulage par injection, le remplissage ne peut pas être ajusté, de sorte que l'intérieur est complètement solide. Mais l'impression 3D peut concevoir n'importe quelle masse et la fabriquer couche par couche en extrudant de la matière.
La densité de remplissage peut affecter de manière significative la consommation de matériau
La densité de remplissage est la "plénitude" à l'intérieur de la pièce. Dans le segment, il est exprimé en pourcentage de {{0}} % à 100 %, où 0 % signifie partiellement creux et 100 % signifie complètement solide. La densité de remplissage peut grandement affecter le poids d'une pièce : plus l'intérieur d'une pièce est plein, plus elle sera lourde. Outre le poids, le temps d'impression, la consommation de matériau et la flottabilité sont également affectés par la densité de remplissage. Il en va de même pour la résistance, bien qu'elle soit bien sûr également liée à de nombreux autres facteurs tels que le matériau et la hauteur du sol.
Certaines trancheuses permettent également différentes densités de remplissage dans la même pièce. C'est ce qu'on appelle la densité de remplissage variable, et un paramètre spécifique dans le programme de découpage permet à l'utilisateur de spécifier toute variation de densité souhaitée pour différentes zones de l'impression. Alors, quel pourcentage de densité de remplissage doit être utilisé dans l'impression réelle ?
●15-50 % de densité de remplissage est recommandé pour la plupart des impressions "standard" qui ne nécessitent pas de résistance supplémentaire. Ce pourcentage de densité réduit le temps d'impression, économise du matériel et offre une bonne résistance.
●Les impressions fonctionnelles doivent être solides. Par conséquent, un remplissage plus élevé est recommandé : plus de 50 %. Cette configuration prend plus de temps à imprimer et consomme plus de filament, mais donne une pièce plus solide.
●Pour les modèles de figurines utilisés uniquement à des fins d'affichage, une densité de remplissage de 0-15 % est recommandée. Cela augmente la vitesse d'impression et ne consomme pas du tout beaucoup de filament. Les modèles imprimés dans cette gamme de densité seront très légers, mais pas très résistants.
Paramètres recommandés
1. Impression standard : 15-50 %
2. Impression fonctionnelle : 50-100 %
3. Figurines et modèles imprimés : 0-15 %
4. Impression flexible : 1-100 %
Motif de remplissage
Un motif de hachures est la structure et la forme du matériau à l'intérieur d'une pièce. Des lignes simples aux géométries plus complexes, les motifs de hachures peuvent affecter la résistance, le poids, le temps d'impression et même la flexibilité d'une pièce. Dans différents programmes de trancheuse, il existe de nombreux modes de remplissage différents.
Comme la densité de remplissage, différents motifs de remplissage ont des propriétés différentes telles que la complexité, l'efficacité des matériaux et le nombre de plans de résistance de connexion (2D ou 3D). Par exemple, un motif en spirale relie les murs extérieurs en trois dimensions, offrant plus de résistance globale. Par conséquent, ce motif prend plus de matière que les motifs tels que les lignes. Alors, quel motif de remplissage choisir ?
● Ligne : un motif de remplissage de ligne se compose de lignes imprimées dans une direction (le long de l'axe X ou Y) dans tous les autres calques. Ce motif de remplissage offre une résistance en seulement deux dimensions, ce qui est bon pour une impression rapide. Les motifs de lignes n'utilisent pas beaucoup de matière et sont légers.
● Nid d'abeille : comme son nom l'indique, ce motif produit une structure en nid d'abeille, créant un effet visuel attrayant. Ce motif de remplissage convient aux impressions semi-rapides qui nécessitent une résistance modérée et ne consomment pas trop de matériau.
Grille : un motif de remplissage de grille ressemble à des lignes, mais au lieu de lignes unidirectionnelles tous les autres calques, chaque calque contient des lignes bidimensionnelles avec deux fois plus d'espace entre les lignes. Ce mode fournit une puissance bidimensionnelle mais reste assez puissant. Les motifs de grille consomment une quantité moyenne de matériel et prennent un temps moyen à compléter.
●Triangle : un motif triangulaire ressemble à des lignes triangulaires superposées qui s'étendent dans trois directions dans le plan XY. Ce motif de remplissage ne fournit que de la résistance en deux dimensions, mais convient toujours aux impressions qui nécessitent de la résistance.
● Hexagone à trois directions : un motif de remplissage à trois hexagones se compose de diverses lignes s'étendant dans trois directions dans le plan XY, formant un motif hexagonal avec un triangle au milieu. Ce motif de remplissage offre une force bidimensionnelle, parfaite pour les impressions intenses.
●Cubes : ce mode produit des cubes empilés, mais étant donné qu'ils sont inclinés de 45 degrés autour des axes X et Y, ils ressemblent davantage à des triangles à tout moment. Ce modèle offre une excellente résistance en trois dimensions mais nécessite plus de matériel et de temps que les autres modèles.
● Octet : un motif de remplissage d'octets est similaire à un motif de cube, mais au lieu d'ajouter des triangles inclinés, le motif est matérialisé sous la forme d'un carré. Ce motif de remplissage est un motif tridimensionnel non seulement esthétique, mais également utile pour les pièces nécessitant de la résistance.
● Spirale : les motifs de remplissage en spirale peuvent sembler les plus cool, mais ce sont aussi sans doute les motifs de remplissage les plus étranges. Il consiste en une courbure irrégulière concave qui finit par traverser le chemin. Il est conçu pour atteindre le meilleur équilibre entre résistance, matériau et temps d'impression.
●Concentrique : un motif de hachures concentriques est une structure interne composée de lignes concentriques qui correspondent au contour d'une pièce (c'est-à-dire son périmètre). Ce motif peut être imprimé rapidement, convient aux pièces flexibles et consomme beaucoup moins de matière que la plupart des motifs.
Paramètres recommandés
1. Impressions standard : quadrillage ou triangle
2. Impression fonctionnelle : cube, hélice ou octet
3. Figurines et modèles imprimés : lignes
4. Impression flexible : concentrique
Résumer
En plus des motifs et des densités, il existe deux autres catégories remarquables de paramètres de remplissage : les paramètres variables et les motifs artistiques. Les deux vous permettent d'être plus créatif avec les paramètres de remplissage. Les paramètres variables vous permettent d'ajuster la densité de remplissage au fur et à mesure que la pièce progresse à travers les couches. Par exemple, si vous souhaitez que le bas d'une pièce ait un remplissage de 10 % jusqu'à la couche 30, puis passez à un remplissage de 50 %, les paramètres variables vous permettent de le faire. Que peut-on réaliser dans des logiciels tels que Simplify3D, PrusaSlicer et Cura ? Le remplissage pour l'art est un moyen de transformer différents motifs de remplissage en œuvres d'art. Ce processus a fière allure sur les boucles d'oreilles, les pendentifs et autres bijoux et œuvres d'art.