Содержание
Назначение и разновидности
Казалось бы, что сложного в заполнении? Оно ведь рассчитывается автоматически и служит одной цели - экономии материала, остальное дело вкуса. Однако при ближайшем рассмотрении выясняется, что разное заполнение влияет не только на сам процесс печати, но и на характеристики готовой модели. Установки по умолчанию далеко не всегда оптимальны. Грамотный выбор типа и параметров заполнения поможет сберечь материал, время и ресурс принтера, а также придать создаваемой детали желаемые характеристики, например значительно повлиять на соотношение твердость-упругость.
Условно, можно разделить типы заполнений по назначению моделей:
- Декоративные изделия. От них не требуется прочности, главная задача заполнения - поддержка верхних слоев и минимальное влияние на искажение стенок. Заполнение может отсутствовать вовсе или использоваться только для поддержки крышки и нависающих внутрь стенок.
- Детали обычной прочности. Сгодятся настройки по умолчанию. Они достаточно прочны и универсальны.
- Детали повышенной прочности. Детали, рассчитанные на большие нагрузки по определенному направлению или по всем направлениям сразу. Нельзя недооценивать рисунок заполнения и его ориентацию в объеме на прочность изделия. Используются объемные типы заполнения.
- Гибкие детали. Максимально фигурные типы заполнения, не препятствующие растяжению, сжатию и скручиванию в нужных осях.
Рассмотрим подробнее типы заполнения, так называемые “шаблоны”, существующие в слайсере Cura на момент версии 5.4.0. которых там уже набралось полтора десятка. В чем отличия и какие лучше выбрать для печати тех или иных моделей.
Шаблоны заполнения
Сетка. То самое “заполнение по умолчанию”, которое обычно используют во всех случаях, не вникая в подробности. Максимум что делают, увеличивают или уменьшают плотность для придания модели прочности или легкости. Действительно, Сетка подходит для большинства стандартных моделей, являясь золотой серединой по прочности и самым простым видом для печати, а значит одним из самых быстрых.
Разновидностями Сетки можно считать Треугольник 2D и Шестигранник и треугольник. Треугольник рекомендуется для деталей, испытывающих нагрузки по осям X и Y, и для моделей со стенками, идущими параллельно линиям стандартной Сетки.
Шестиугольник и треугольник более прочный вариант Треугольников. Чередующиеся соты разной формы и размеров сокращают длину линий, что уменьшает шанс их разрыва при печати.
Линии. Напоминают Сетку, с той разницей, что кладутся в каждом направлении через слой, но в два раза плотнее. Более эластичный вариант Сетки, но подвержен большему риску обрыва линий за счет их длины и слабой связи с предыдущим слоем. По скорости печати примерно равен Сетке и ее подвидам. Заполнение Зигзаг мало чем отличается от Линий, поэтому можно сказать, что это примерно одно и то же.
Для прочных деталей, испытывающих нагрузки по всех направлениях, больше подойдут объемные заполнения. Первый вариант Куб, пространство внутри модели заполняется симметричными пирамидками, что уменьшает коробление детали при печати и распределяет нагрузку равномерно по всему объему детали. Диагональное расположение линий будет особенно заметно на стенках модели, поэтому следует принять меры, если их не должно быть видно. Например, увеличением количества слоев стенки.
Динамический куб. Пирамидки внутри создаются разного размера, в зависимости от близости к поверхностям, чем глубже, тем больше. Позволяет сэкономить материал и время печати в некоторый ущерб прочности, в остальных особенностях соответствует обычному Кубу.
Восьмигранник. Очень похож во всем на обычный равномерный Куб, с разницей в расположении стенок пирамидок - четырехгранные против трехгранных-шестигранных. Теоретически, нагрузка, приходящаяся по диагонали кубов, будет вызывать большую деформацию, чем по осям, следует это учитывать, особенно на тонкостенных моделях. Влияние на внешнюю стенку также высокое.
Четверть куба. Мало отличается от Восьмигранника и внешне, и по характеристикам. Надо сказать, что отличия и преимущества прямостенных объемников: Куба, Динамического куба, Восьмигранника и Четверть куба можно заметить только на вашей модели. Детали редко бывают симметричными, а потому в каждом конкретном случае стоит выполнить слайсинг несколько раз и внимательно посмотреть на разрезе, какая именно из них лучше справляется со своей задачей. Уделите внимание отсутствию больших пустот около оболочек, проследите, чтобы горизонтальные линии были максимально не параллельны стенкам.
Концентрическое. Предназначено для печати “резиноподобными” пластиками для получения максимально гибкой детали по вертикальной оси и мягкой по горизонтали. Представляет собой ряд цилиндрических поверхностей, параллельных стенкам модели. Используется достаточно редко, для случаев, когда прочность должна примерно соответствовать пустотелой детали.
Крестовое. Тоже предназначено для пластиков типа Flex. Более плотное, чем концентрическое, обладает высокой упругостью в горизонтальной плоскости, причем упругость растет прямо пропорционально сжатию. Хорошо подходит для печати отбойников, бамперов и прочих деталей, рассчитанных на ударную нагрузку по оси X и Y, а также скручивание и изгиб.
Крестовое 3D. Обладает большей жесткостью, по сравнению с Крестовым, но работает в вертикальной оси тоже.
Гироидное. Красивое трехмерное заполнение в виде волн. Обладает равной прочностью и упругостью по всем трем осям. Хорошо всем, кроме долгой нарезки на слайсере, большого размера файла и повышенной нагрузкой на вычислительные мощности принтера. Больше подходит для гибких пластиков, но можно использовать и с твердыми, как альтернативу Кубу с его родственниками.
Наконец, Молния. Предназначено исключительно для поддержания печати крышки. В остальном модель печатается пустотелой. Подходит для ненагруженных деталей, которым все равно, что находится у них внутри и как распределена прочность по их объему. Оптимальный выбор для печати декоративных изделий. Отлично экономит пластик.
Итак, если свести информацию к соответствию типов и назначений, получим такую итоговую таблицу:
С типами заполнений разобрались. Осталось выяснить, какие есть общие для них всех параметры, на что можно повлиять, как улучшить уже выбранное заполнение и придать ему желаемые характеристики.
Дополнительные параметры заполнения
Строго говоря, некоторые настройки не относятся напрямую к заполнению, но прямо или косвенно его касаются. Например, “заполнение перед печатью стенок”. Какой порядок лучше, сперва стенка или заполнение? В первом случае вероятность “просвечивания” заполнения через стенку значительно ниже, что делает ее более гладкой и красивой, во втором стенка местами держится за ранее напечатанное заполнение, что повышает ее устойчивость, что иногда бывает очень полезно, например при больших отрицательных углах печати. Следует определиться, что важнее в каждом случае, красота или стенки на своих местах. Правда, порядок печати можно чередовать, но это скорее суммирует недостатки, чем преимущества.
Поднятый флажок на опции “соединять линии заполнения” позволяет печатать линии одним сплошным росчерком. Полезная функция, уменьшает ненужные откаты, увеличивает прочность за счет соединения, плюс добавляет к стенке много дополнительных маленьких отрезков, что, несомненно, увеличивает ее прочность. Отключение даст совсем немного сэкономить пластика, но оно того не стоит. Рекомендуем держать включенным.
Соединение включено:
Соединение выключено:
Для некоторых открытие, что ширину и поток линии любого типа можно регулировать. В том числе и линии заполнения. Если она рвется, что частенько бывает на узлах Сетки, Линий и родственных им шаблонах, можно поднять поток процентов на 10 или прибавить ширины. По умолчанию ширина линии равна диаметру сопла, но ничего не мешает увеличить ее в полтора или даже два раза. Рваться она теперь не будет точно, а деталь станет значительно прочнее. Особенно рекомендуется для изготовления тяжелонагруженных деталей.
Процент перекрытия заполнения. Величина “наползания” линии заполнения на внутреннюю линию стенки. Чем больше, тем прочнее сольется заполнение со стенкой, но тем лучше его будет видно снаружи. Рекомендуется процентов 10, но можно увеличить, особенно, если визуально обнаружатся щели между этими двумя элементами.
Увеличение количества слоев стенки также положительно сказывается на прочности изделия, гладкости внешней поверхности, но негативно отражается на расходе материала и времени печати. Оптимальное значение (для большинства деталей) 2-3 слоя. Для нагруженных можно увеличить до 4-6, для декора снизить до одного. Кстати, ширину линии стенки, при необходимости, тоже можно увеличить. А еще количество слоев крышки и дна.
Очевидная возможность - снизить или повысить скорость печати заполнения. Обычно ее устанавливают больше, чем у всех остальных линий, так как считается, что никто же его никогда не увидит. Отчасти это справедливо, но вопрос в том, насколько качество заполнения важно в текущем проекте. Иногда можно и сэкономить.
Наконец, плотность заполнения. Возможный диапазон от 0 до 100%. В нулевом случае модель будет пустотелой и надо лишь позаботиться о поддержке крышки, если таковая имеется. Вполне рабочий вариант для декоративных изделий. В случае же стопроцентного заполнения, получим практически монолитное изделие, по прочности и плотности приближенное к литому. Для особых задач имеет смысл заливать деталь полностью, но в подавляющем большинстве случаев используют 20-30%. 20 попрочнее, 30 полегче.
Для сравнения, плотность заполнения 20% и 50%:
Вывод
Заполнение - важнейшая часть печатаемой модели, оно влияет на прочность и внешний вид готового изделия. Значения слайсера “по умолчанию” не всегда предлагают оптимальный вариант шаблона заполнения и его параметров. Зная о правильных настройках, можно добиться от него максимального соответствия поставленной задаче, тем самым значительно повысить качество печати, а также снизить расход материала и время работы принтера.
FAQ
Зависит ли внешний вид и прочность крышки от заполнения?
Широкие пространства между линиями заполнения при малой его плотности провоцируют провисание нитей крышки между ними. Обычно через первый слой отлично виден рельеф структуры поддержки. Второй улучшает ситуацию, третий еще больше и так далее. Если слоев достаточно, то неровностей не будет видно. Количество слоев зависит от нескольких параметров, например плотности заполнения, температуры сопла, мощности обдува, скорости печати, размера модели и так далее. Для 30% заполнения, как правило, достаточно три слоя крышки, чтобы она была полностью выровнена. В последних версиях Cura автоматически увеличивает плотность заполнения ближе к крышке на относительно больших моделях, а еще первый слой крышки печатается в режиме “моста”.
Некоторые шаблоны заполнения очень красивы сами по себе, можно ли сделать их видимыми на готовом изделии?
Конечно, достаточно лишь установить нулевое количество слоев крышки и дна. Иногда так делают для печати, к примеру, сеток и креплений на вентиляторы охлаждения. Не нужно мучиться, рисовать соты и прочие узоры в редакторе, ведь они уже есть в алгоритме слайсера.
Все ли параметры описаны в данной статье, можно ли ее считать полным руководством к действию?
Нет, здесь описаны наиболее значимые параметры. Настроек гораздо больше, причем некоторые из них находятся далеко не только в разделе “заполнение” слайсера. Полностью разобраться со всеми тонкостями нарезки и довести ее до совершенства можно только опытным путем, пробуя все возможные варианты самостоятельно.
