¿Cuál es el mejor patrón de relleno en impresión 3D?

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Si desea que su impresión sea lo más fuerte posible, la mejor opción es un relleno cúbico o giroide. Otras alternativas también tienen beneficios en otros aspectos: un relleno de soporte es mejor para acortar el tiempo de impresión, mientras que un relleno concéntrico ofrece la mejor flexibilidad. Otras variables, como la densidad y la dirección del relleno, también afectan las características físicas de la impresión final.

El patrón de relleno es una de las mejores formas de controlar el peso y la densidad de su impresión 3D, así como la cantidad de filamento que consume. Esto no significa que deba comprometer sus características mecánicas. Estas son las mejores opciones de patrones de relleno para diferentes aplicaciones de impresión 3D.

Estableciendo tus prioridades

Como ocurre con muchas cosas en la impresión 3D, no existe una mejor opción para los patrones de relleno. Todas las opciones que ofrecen los cortadores tienen sus méritos, aunque hay un puñado que se ha convertido en la opción preferida por muchos usuarios.

La selección del mejor patrón de relleno depende de las características prioritarias de su trabajo. Para las piezas funcionales, es probable que desee que sean lo más fuertes posible. También hay ciertas situaciones en las que la flexibilidad es más importante, particularmente para la amortiguación de vibraciones o los mecanismos de absorción de impactos. Si la productividad es la prioridad, también hay patrones de relleno construidos para maximizar la velocidad.

Independientemente de su elección, todos los patrones de relleno ofrecen la ventaja de ahorrar en el uso de filamentos y acortar el tiempo de impresión. Esta es una configuración muy importante en su rebanadora y con la que le recomendamos que experimente.

Lo mejor para la fuerza: cúbico o giroide

Los patrones de relleno centrados en la resistencia son preferibles si está imprimiendo en 3D piezas funcionales que deben soportar una gran tensión o manipulación. Hay dos buenas opciones: cúbica o giroide.

Un patrón de relleno cúbico está más comúnmente disponible en la mayoría de las cortadoras. Consiste en cubos que están inclinados y apilados juntos. Orientar los cubos para que queden en sus esquinas proporciona más refuerzo en la dirección perpendicular del relleno y evita tener que imprimir los cubos con partes sobresalientes. Esta orientación le da a este relleno la apariencia de triángulos cuando se ve su sección transversal.

Un patrón de relleno cúbico principalmente a lo largo de los ejes donde se alinean las esquinas de los cubos. Sin embargo, todavía ofrece muy buen refuerzo en todas las direcciones. Logra un buen equilibrio entre fuerza y ​​tiempo de impresión, pero sigue siendo relativamente lento y consume más filamento.

Si necesita que sus piezas sean fuertes pero menos rígidas, entonces un patrón de relleno giroide puede ser perfecto para usted. Este es un patrón de relleno bastante complejo que puede llevar mucho tiempo cortar. Puede que no sea una opción disponible en todas las segmentaciones.

Un patrón de giroides consta de ondas que atraviesan los tres ejes primarios. Todas estas ondas están conectadas y apiladas entre sí, lo que proporciona un refuerzo por igual en todas las direcciones. El patrón parece fascinante e incluso ha sido utilizado por algunos diseñadores como un componente esencial en el atractivo visual de sus modelos.

Cortar un patrón giroide puede llevar mucho tiempo, pero es más rápido de imprimir y usa menos filamento que un relleno cúbico. También es un poco más flexible, aunque todavía se puede describir con mayor precisión como una estructura rígida.

Tanto para patrones cúbicos como giroideos, se recomienda una densidad de relleno de al menos el 50 % para construcciones de alta resistencia. Establecer la densidad a más del 50% sigue siendo una opción, aunque los beneficios adicionales son marginales. Por lo general, no se recomienda ir más allá del 75 %, ya que el tiempo de impresión adicional y el uso de filamentos no valen la pena.

Lo mejor para la flexibilidad: concéntrico

Si bien flexible no es lo opuesto a fuerte, vale la pena mencionarlo en una categoría completamente diferente. Las impresiones 3D flexibles están destinadas a deformarse cuando se someten a estrés. Dicha estructura absorbe energía en lugar de transmitirla, lo que hace que las piezas flexibles sean ideales para la absorción de impactos y la amortiguación de vibraciones. Las partes flexibles también son bastante intrigantes y divertidas para jugar.

El patrón de relleno más utilizado para piezas flexibles es concéntrico. En este patrón, la forma del perímetro exterior se repite en su espacio interior a una escala progresivamente menor. Este patrón es peculiar porque es parcialmente rígido a lo largo del eje z pero tiene cero rigidez tanto en el eje x como en el eje y.

El grado de flexibilidad de una pieza impresa en 3D que utiliza un patrón de relleno concéntrico se puede controlar a través de la densidad de relleno. Es posible establecer la densidad de relleno de 0% a 100% según cuán rígida o flexible necesite que sea la pieza. Con un relleno del 100 %, la impresión adquiere una estructura rígida a lo largo de los ejes x e y debido a que las capas concéntricas casi se tocan entre sí.

En comparación con un relleno cúbico, un relleno concéntrico imprime más rápido y usa menos filamento. Por supuesto, esta regla solo se aplica si se utilizó una densidad de relleno similar. La impresión concéntrica con una densidad de relleno del 100 % aún llevará más tiempo y consumirá más filamento que un relleno cúbico con una densidad del 50 %.

Lo mejor para la velocidad: lineal

Si desea que sus piezas se impriman en 3D lo más rápido posible, entonces es una buena idea optar por el patrón de relleno más simple disponible. Como su nombre lo indica, el patrón de relleno lineal simplemente imprime una serie de líneas paralelas en el espacio interior del modelo. La dirección de las líneas se alterna por capa, lo que le da al patrón un poco de fuerza general. El espacio entre las líneas está determinado completamente por la densidad del relleno.

Una impresión 3D con una densidad lineal tiene una integridad estructural deficiente en todas las direcciones. Es completamente inviable para piezas funcionales. El uso principal del patrón de relleno lineal es para proyectos que son únicamente para exhibición.

Las principales ventajas de un patrón lineal son que se imprime rápidamente y utiliza menos filamento. Una variación del patrón de relleno lineal, el patrón en zigzag, imprime aún más rápido al reducir la interrupción del flujo al pasar de una línea a la siguiente.

La dirección del relleno juega un papel muy importante cuando se imprime con un patrón lineal. El eje z es mucho más fuerte que los ejes xey debido a las líneas alternas superpuestas. A lo largo de las direcciones horizontales, el patrón lineal solo puede describirse como muy débil.

La fuerza del relleno lineal no mejora significativamente al aumentar su densidad de relleno a menos que el valor se acerque al 100%. Sin embargo, reducir los espacios entre líneas puede resultar beneficioso para garantizar que la parte superior de la capa se imprima sin problemas.

Otras formas de mejorar la fuerza de impresión

No tiene que confiar únicamente en el patrón de relleno y la densidad si desea que su impresión 3D sea lo más fuerte posible. Otros factores, como el grosor de la pared, la temperatura de impresión, la velocidad de impresión, la tasa de enfriamiento y el filamento elegido, afectan significativamente la resistencia general del producto terminado.

También es posible mejorar la fuerza de una impresión 3D en el posprocesamiento. La aplicación de una capa de epoxi en la superficie exterior de la impresión 3D ayuda a unir las capas y agrega un pequeño grado de soporte mecánico. Un recubrimiento epoxi también puede proteger contra la degradación de los rayos UV y agrega un bonito acabado brillante en la impresión 3D que se puede pulir aún más.

Para ir finalizando

El hecho de que los objetos impresos en 3D puedan vaciarse fácilmente es una de las características que los distinguen de otras técnicas de fabricación. Esta es una excelente manera de controlar el peso y la densidad de las impresiones 3D. Sin embargo, vaciar cualquier objeto también compromete su integridad mecánica.

La selección cuidadosa de los patrones de relleno juega un papel muy importante en la determinación de las características generales de un objeto impreso en 3D. Ahora hay muchas opciones: algunas segmentaciones tienen más de una docena de patrones de relleno. Solo tenga en cuenta que el patrón más fuerte no siempre es la mejor opción. La elección óptima depende de la aplicación o el propósito previsto de su proyecto.

Advertencia; Las impresoras 3D nunca deben dejarse desatendidas. Pueden representar un peligro de seguridad contra incendios.