ساختار درونی قطعات پرینت سه بعدی
برخلاف اکثر تکنولوژی های ساخت، پرینتر سه بعدی به شما اجازه کنترل دو مشخصه متقابل و منحصر به فرد و در عین همه جانبه قطعه را می دهد. یعنی دیوارهای خارجی و ساختار درونی قطعه ( infill ). دیواره ها محیط بیرونی قطعه را تشکیل می دهند در حالی که infill هر چیزی است که در درون قطعه وجود دارد.
ساختار درونی نقش مهمی در استحکام، وزن، ساختمان و دیگر ویژگی های قطعه دارد. در پرینتر سه بعدی شما می توانید تعدادی از این پارامتر ها را با انتخاب نوع infill برای یک قطعه تعیین کنید. این پارامترها در اسلایسر پرینتر سه بعدی تنظیم می شوند.
تمام این پارامترها تحت تأثیر دو ویژگی اساسی تراکم infill و الگوی infill قرار می گیرند. در این مقاله ما به شرح این دو ویژگی اساسی خواهیم پرداخت.
تراکم:
تراکم infill به معنای میزان پر شدگی داخل قطعه است. در اسلایسر تراکم معمولا بر حسب درصد و بین 0 تا 100 تعیین می شود، که با دادن 0 درصد به این پارامتر قطعه ای با درون خالی و با مقدار 100 درصد قطعه ای کاملا صلب خواهیم داشت. همان طور که می توانید تصور کنید این موضوع تأثیر به سزایی در وزن قطعه خواهد داشت. یعنی هرچه فضای داخلی یک قطعه پرتر باشد سنگین تر است.
علاوه بر وزن، زمان پرینت، مواد مصرفی و خاصیت شناوری قطعه نیز تحت تأثیر تراکم ساختار درونی است. استحکام نیز همین طور است. اما علاوه بر تراکم ساختار درونی چند عامل دیگر مثل نوع مواد مورد استفاده و ارتفاع لایه ها نیز بر استحکام قطعه تأثیر گذار است.
بعضی از نرم افزار های اسلایسر این امکان را به شما می دهند که برای یک قطعه، از تراکم های مختلف استفاده کنید، که به عنوان تراکم متغیر ساختار درونی ( variable infill density ) شناخته می شود. و این امکان را به شما می دهد که هرگونه تغییر در تراکم را در قسمت های مختلف قطعه خود اعمال کنید. برای مثال اگر می خواهید پایه ی قطعه شما با تراکم 10 درصد پرینت شود و بعد از لایه ی 30 به بعد به تراکم 50 درصد تغییر کند. تنظیمات متغیر این امکان را به شما می دهد.
برای اکثر پرینت های سه بعدی استاندارد درصد تراکم بین 15 تا 50 درصد پیشنهاد می کنیم. و برای قطعات کاربردی تر که نیاز است کاملا صلب و مستحکم باشند درصد تراکم 50 تا 100 درصد می تواند مناسب باشد. اما زمان پرینت طولانی تر خواهد شد.
برای مدل های کوچک و فیگورها و قطعاتی که فقط جنبه ی نمایشی دارند مقدار تراکم 0 تا 15 درصد می تواند منجر به پرینت سه بعدی سریعتر و مصرف کمتر فیلامنت شود. مدل های پرینت شده با این درصد تراکم سبک خواهند بود و استحکام زیادی نخواهند داشت.
و در آخر برای پرینت فیلامنت های انعطاف پذیر مثل TPU، می توان هر درصد تراکمی را به کار برد. اما باید توجه داشت که هر چه درصد تراکم ساختار درونی بیشتر باشد قطعه پرینت سه بعدی انعطاف پذیر کمتری برخوردار خواهد بود.
الگوی ساختار درونی:
الگوی infill شکل ساختار درونی قطعه است. این الگوها از خطوط ساده گرفته تا هندسه های پیچیده تر قابل تنظیم کردن هستند. الگوی ساختار درونی بر استحکام قطعه پرینت شده، وزن، زمان پرینت و حتی انعطاف پذیری تأثیر گذار است.
مانند تراکم، بعضی از الگو ها برای کاربردهای خاص بهتر از بقیه هستند. الگوهای متفاوت ویژگی های متفاوتی دارند مانند پیچیدگی، کارایی مواد و تعداد صفحات متصل شده برای استحکام ( دو بعدی و سه بعدی ). برای مثال الگوی موجی ( gyroid pattern ) از سه جهت به دیواره ها متصل می شود که این منجر به استحکام کلی بیشتر می شود. در نتیجه این الگو مواد بیشتری در مقایسه با الگوی خطی مصرف می کند.
