Saiba quais são os tipos de preenchimento na impressão 3D!

Você já parou para pensar qual a importância de saber as características dos tipos de preenchimento na impressão 3D?

Talvez esse assunto possa parecer básico, no entanto a densidade e os tipos de preenchimento influenciam não apenas a resistência final da peça, mas também o tempo de impressão e o custo final do seu projeto.

A maioria das peças 3D não são impressas sólidas. Isso porque, imprimir peças sólidas requer grandes quantidades de material e longo tempo de impressão, resultando em altos custos. Para otimizar o processo de impressão, a maioria das peças é impressa com paredes sólidas e seu preenchimento tem menor densidade.

Neste artigo, vamos dar uma olhada nos processos de preenchimento na impressão 3D. Examinaremos os prós e contras dos tipos e densidade de preenchimento na impressão 3D. Veremos também como equilibrar a quantidade de preenchimento com o uso pretendido do objeto. Para otimizar assim a resistência e, ao mesmo tempo, manter os custos e o tempo de impressão mais baixos possíveis.

Então continue lendo para aprender o melhor padrão de preenchimento para cada uma de suas impressões 3D.

Layout de impressão 3D

Uma impressão 3D padrão pode ser dividida em 4 seções. Os parâmetros dessas seções podem ser alterados para melhorar o seu resultado final. Então agora vamos ver quais são elas!

1. Paredes ou cascos: são as paredes externas de um objeto, normalmente construídas verticalmente ao longo do eixo z;
2. Camadas inferiores: são as camadas da impressão expostas à parte externa do modelo, voltadas para a mesa de impressão;
3. Camadas superiores: são as partes da impressão expostas para o exterior do modelo, voltadas para cima, em direção ao bico;
4. Preenchimento: é a estrutura interna da impressão.

As 4 seções de uma impressão 3D.

Preenchimento

Assim como em portas de madeira, a maioria das impressões 3D não apresenta um preenchimento totalmente sólido. Predominantemente, os programas de fatiamento imprimem peças com cerca de 20% de preenchimento. Isso é perfeitamente adequado para a maioria das aplicações de impressão 3D. Isso também permite impressões mais rápidas e mais acessíveis.

Ou seja, um objeto impresso “oco” (com 0% de preenchimento) e que usa apenas uma parede externa fina é mais barato e rápido de imprimir. No entanto, para muitas aplicações, esse tipo de objeto seria impraticável, pois falharia facilmente sob o estresse do uso normal.

Os tipos de preenchimento na impressão 3D são a junção entre as variáveis:  densidade do preenchimento que é a quantidade de filamento impressa dentro do objeto, resistência, custo e duração de sua impressão.

Diferentes tipos de preenchimento na impressão 3D, ou padrões de preenchimento, podem afetar a resistência final do objeto sem alterar o peso ou a quantidade de filamento da impressão. Então vamos comparar vários padrões de preenchimento de impressão 3D e seus possíveis usos.

Como escolher a porcentagem de preenchimento

Tipos de preenchimento na impressão 3D, ou a estrutura interna de um objeto, são uma parte necessária da impressão de alguns objetos. Especialmente aqueles que exigem uma medida de força ou robustez.

Se você quiser que seu trabalho de impressão seja bem-sucedido, é provável que você precise usar uma parede sólida com pelo menos um pouco de preenchimento. No entanto, quanto mais você usar, maior será o custo e o tempo de impressão do objeto. Vale a pena tirar um momento para decidir qual é a porcentagem ideal de impressões 3D.

A força de uma impressão está diretamente relacionada à porcentagem de preenchimento. Uma mesma peça com 50% de preenchimento é mais forte que uma com 25% de preenchimento em aproximadamente vinte e cinco por cento. Enquanto uma mudança de preenchimento de 50% para 75% aumenta a força da peça em cerca de dez por cento.

Percentual de preenchimento variando de 0% (esquerda) a 75% (direita).

Compreender a aplicação de uma peça impressa permite especificar mais corretamente a porcentagem de preenchimento. Por exemplo, uma peça decorativa pode ser impressa com um preenchimento muito baixo, enquanto uma peça para suporte precisará de uma maior quantidade de preenchimento para aumentar a sua resistência.

Forças pontuais da peça

O preenchimento na impressão 3D também desempenha um papel crítico na resistência das partes de conexão de uma peça. Normalmente os pontos de conexão são mais críticos por serem mais fracos. Com uma baixa densidade de preenchimento (20% por exemplo), o ponto de conexão é muito mais provável de quebrar. Isso porque ele é conectado ao corpo de impressão por uma pequena área de seção transversal. O aumento da porcentagem de preenchimento significa que mais do corpo da impressão está conectado a esse ponto, aumentando assim a força da conexão.

O aumento no preenchimento resulta em uma conexão muito mais forte com o corpo da impressão.

Usando a espessura da parede para reduzir a porcentagem de preenchimento

A parede externa é geralmente a primeira área impressa em qualquer camada. Isso significa que a espessura dessa parede está intimamente ligada à quantidade e porcentagem de preenchimento.

Quando você aumenta a espessura da parede externa de um objeto, também aumenta sua força. Isso significa que o objeto se torna mais robusto e mais capaz de lidar com o estresse sem a necessidade de aumentar a densidade de preenchimento.

A maioria dos programas de fatiamento permite ajustar a densidade da espessura da parede em áreas específicas do objeto. Oferecendo assim uma resistência localizada onde é ela mais necessária.

 A espessura é geralmente medida nos diâmetros dos bicos de impressão. Se você decidir aumentar ligeiramente a espessura para reduzir os valores de preenchimento, certifique-se de que o valor é múltiplo do diâmetro do seu bico.

Realmente usar filamentos de boa qualidade durante a impressão ajuda! Especialmente se você estiver procurando maximizar a resistência ao mesmo tempo em que reduz a quantidade de material usado. É aí que o filamento de alta qualidade ajuda, suas impressões serão mais fortes, mas com um preenchimento menor (ou nenhum), você pode usar menos material e economizar mais tempo. Você ainda pode economizar dinheiro com menos impressões falhas ou partes inutilizáveis. 

Deve-se notar que existem algumas desvantagens nessa abordagem. Qualquer processo de acabamento pós-impressão, reduzirá a espessura da parede e afetará diretamente a resistência. Isso pode ser compensado aumentando ainda mais a espessura da parede. No entanto, cada aumento também aumentará os custos e o tempo de impressão. Então, em algum ponto, aumentar a espessura da parede para reduzir ou eliminar as quantidades de preenchimento se torna uma proposta perdida.

Experimentar os diferentes designs e as configurações do fatiador ajudará você a determinar se essa abordagem é a mais adequada à sua aplicação.

Geometria de preenchimento

Existem vários tipos de preenchimento normalmente disponíveis na maioria dos programas de fatiamento. Qual é o certo para você depende do tipo de objeto que você está planejando criar e da força de preenchimento de impressão 3D que você precisa. 

As quatro formas de preenchimento mais comuns são:

Regras de ouro dos tipos de preenchimento na impressão 3D!

• Entenda a aplicação de uma peça antes de especificar a espessura da parede e a porcentagem de preenchimento. Isso porque o aumento na espessura da parede e no percentual de preenchimento aumentam a resistência, mas também o tempo de impressão e o custo.
• Projete a espessura das paredes como um múltiplo do diâmetro do bico.
• Para impressões retangulares, rápidas e baratas, use o preenchimento adequado para melhorar a velocidade de impressão. Se a resistência for crítica para a geometria de colmeia ou triangular, aumente o preenchimento quando comparado ao preenchimento da geometria retangular.

No final, quando se pensa em preenchimento, você deve sempre lembrar a relação entre força, custo e tempo de impressão. Cada aumento na força de um objeto vem com um aumento correspondente no custo e no tempo de impressão.

O segredo para um uso bem-sucedido dos tipos de preenchimento é encontrar o ponto ideal onde a força suficiente é obtida para o propósito planejado de um objeto, com custo e tempo sendo mantidos dentro de parâmetros aceitáveis.

Portanto, agora que você já sabe como equilibrar as configurações de tipos de preenchimento com tempo e custos, vale a pena aprender também a como utilizar as técnicas do Raft, Brim e Skirt para melhorar seus projetos!