Schnelle Füllmuster / Infills
Häufig wird ein Prototyp benötigt, bei dem die Passgenauigkeit wichtiger ist als die Festigkeit. In anderen Fällen liegt der Fokus auf höchster Flexibilität oder maximaler Stabilität. Doch welches Füllmuster führt zu welchem Druckergebnis?
Unterteilung der Infills (Füllmuster)
Ein wesentlicher Vorteil des 3D-Druckverfahrens liegt in der Flexibilität, die Dichte des Innenraums eines Objekts anzupassen. Dadurch kann bei der Herstellung eines Objekts mit hohlem Kern im Vergleich zu einem vollständig gefüllten Objekt sowohl Zeit als auch Material eingespart werden, was wiederum das Gewicht und die Produktionskosten reduziert. Das passende Füllmuster kann aus einer Vielzahl verschiedener Strukturen ausgewählt werden, wobei jedes Muster spezifische Eigenschaften und Vorteile bietet.
Füllmuster lassen sich am besten anhand ihrer Eigenschaften gruppieren und zusammenfassen.
- Für Modelle und Figuren: Blitze, Linien, Zickzack
- Für Standard-3D-Drucke: Gitter, Dreiecke, Tri-Hexagon
- Funktionelle 3D-Drucke: Kubisch, kubische Unterteilung, Oktett, Viertelkubik, Gyroid
- Flexible 3D-Drucke: Konzentrisch, Kreuz, Kreuz-3D
Schnelle Infills für Modelle und Figuren
- Fülldichte: 0-15 %.
Modelle und Figuren erfordern in der Regel keine besondere Robustheit. Für diese Objekte sind die Füllmuster „Linien“ und „Zickzack“ besonders geeignet, da sie am schnellsten hergestellt werden können. Diese Füllmuster erzeugen ein zweidimensionales Gitter, bei dem pro Schicht nur eine Ebene gedruckt wird.
Linien
Bei der Methode „Linien“ werden in jeder Schicht zahlreiche Linien gedruckt.
Zickzack
Bei Zick-Zack-Infills wird eine kontinuierliche Linie gedruckt, sofern diese nicht durch das Modell unterbrochen wird.
Standard-3D-Drucke
- Fülldichte: 15-50 %.
Für 3D-Druckprojekte mit geringer Belastung empfiehlt es sich, ein mittelstarkes Füllmuster wie „Gitter“, „Dreiecke“ oder „Tri-Hexagon“ zu verwenden. Im Vergleich zum „Linien“-Muster kann sich die Druckzeit bei diesen Mustern um bis zu 25 % verlängern.
Gitter
Der herausragendste Vorteil liegt in seiner beeindruckend hohen Druckgeschwindigkeit bei gleichzeitiger exzellenter Festigkeit.
Dreiecke
Ein Füllmuster aus Dreiecken sorgt für eine erhöhte Stabilität bei vertikaler Belastung des 3D-Objekts. Zudem ist dieses Muster hervorragend geeignet für den Druck von Bauteilen mit dünnen, rechteckigen Strukturen.
Tri-Hexagon
Ein Tri-Hexagon 2D-Muster erzeugt ein wabenähnliches Design aus Dreiecken. Der Vorteil liegt darin, dass Sechsecke eine äußerst stabile und effiziente Struktur bilden. Dadurch wird das Risiko einer Verformung des Musters erheblich verringert.
Funktionelle Drucke
Fülldichte > 50%
Funktionale Drucke, wie beispielsweise Regalhalterungen, erfordern die höchsten Standards an Steifigkeit und Festigkeit. Diese Gebrauchsgegenstände sind im Alltag mechanischen Belastungen ausgesetzt und müssen in verschiedene Richtungen äußerst stabil sein. Zu den besten Mustern für solche Drucke zählen die Strukturen „Würfel“, „Würfel-Unterbereich“, „Viertelwürfel“, „Octet“ und „Gyroid“.
Würfel
Das Würfel-Infill zeichnet sich durch ein dreidimensionales Muster aus, bei dem Würfel gestapelt und geneigt angeordnet sind.
Würfel-Unterbereich
Die Variante des Musters „Würfel“ erfordert weniger Material und kürzere Druckzeiten.
Octet
Dieses auch unter dem Namen „Tetrahedral“ bekannte InfillPattern stapelt Pyramiden übereinander.
Viertelwürfel
Bei diesem dem „Octet“ ähnlichen Muster wird die Hälfte der Pyramiden umgedreht und neben die andere Hälfte angeordnet.
Gyroid
Dieses 3D-Muster kommt in einer Wellenoptik daher. Nichtsdestotrotz sorgt es für Stabilität in mehrere Richtungen. Gyroid-Infills eignen sich besonders gut für Teile, die in mehrere Richtungen belastet werden.
Elastische, flexible 3D-Drucke
- Fülldichte: 0-100 %
Die Fülldichte gibt Aufschluss über die Elastizität des gedruckten Teils. Abhängig von der Fülldichte kann das Objekt die Eigenschaften eines Schwamms oder einer gummierten Rolle aufweisen.
Für die Verwendung von flexiblen, elastischen Filamenten werden dreidimensionale Füllmuster benötigt, die in allen Richtungen ein konsistentes Verhalten aufweisen. Insbesondere haben sich die Füllmuster „Konzentrisch“, „Quer“ und „3D-Quer“ als besonders geeignet für gummiartige Drucke erwiesen.
Konzentrisch
Konzentrische Infills erzeugen wellenartige Wände.
Quer
Quer ist ein 2D-Muster, bei dem verspielte Kreuze mit ihren Freiräumen das 3D-Model leichter verbogen und gedreht werden kann.
3D-Quer
Das „3D-quer“ Infill ähnelt dem „Quer“-Muster.
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