Füllgrad bei großen Bauteilen: Was er wirklich bewirkt
Der Füllgrad wird auf einer Skala von 0 bis 100 angegeben, wobei die Zahl nur ein Volumen beschreibt: das
Der von den Wänden umschlossene Raum. Ein Slicer legt diese Aufteilung fest, bevor die Figur überhaupt abgelesen wird, weshalb die Einstellung
beschreibt eher ein Inneres als einen ganzen Teil.
AGroßformat-3D-Drucker Die Aufforderung, 20 Prozent des Innenraums auszufüllen, zeichnet immer noch jede Kontur vollständig nach. Die Silhouette
Das Ergebnis ist nicht zu 20 Prozent fest, und alles, was die Figur tut, ergibt sich aus dieser einen Anordnung.
Worauf sich der Prozentsatz bezieht und was er übrig lässt
Jeder Slicer macht zuerst dasselbe. Er zeichnet die Kontur jeder Schicht nach und füllt dann den Bereich innerhalb dieser Konturen.
Die Schleifen bilden den Umfang. Die Prozentangabe bezieht sich ausschließlich auf die Region.
Die beiden Endpunkte sind eindeutig: 0 lässt den Innenraum leer, 100 füllt ihn vollständig. Dazwischen: Gitter, Dreiecke.
Wabenmuster beschreiben die gleiche Belegung in unterschiedlichen Formen, und keines dieser Muster ändert, was die
Die Zahlenangaben beziehen sich auf den Innenraum; das Ausgangsmaterial wird jedoch als Filament oder als … geliefert.
Pellets.
Der Füllgrad, richtig erklärt, ist eine Aussage über das Volumen. Man liest ihn als Versprechen für ein fertiges Bauteil.
Die gleiche Zahl überschätzt, was sie kontrolliert, da ein großer Teil hauptsächlich aus Umfang, Oberfläche und Verbindungen besteht.
Welche Dichte ändert sich zuerst: Masse und Ablagerungszeit?
Eine Erhöhung des Prozentsatzes führt zu einer Polymerzugabe, und das Polymer muss abgelagert werden. Beide Folgen spiegeln die Entwicklung im Inneren wider.
Das Volumen wird eng miteinander verknüpft, wodurch sie zu den zuverlässigsten Effekten der Einstellung gehören. Verdopplung der inneren Dichte
verdoppelt annähernd die Masse, die auf das Innere entfällt, und die Ablagerungszeit, die zum Inneren gehört, wächst
damit. Auf einemindustrieller 3D-DruckR,Der zweite Effekt zeigt sich eher im Zeitplan als in den einzelnen Teilen.
Der Umfang, die festen Schichten oben und unten sowie die Verbindungen zwischen den Merkmalen bleiben weitgehend unberührt von
Die Figur. Was die Szenerie ausmacht, ist das Volumen zwischen ihnen, und alles andere auf dieser Liste wird dadurch bestimmt.
andere Einstellungen.
Hülle vs. Kern: Welches der beiden überträgt die Biegefestigkeit?
Die Biegung hängt vom Abstand ab. Ein Abschnitt widersteht der Biegung proportional zum Abstand seines Polymers vom Untergrund.
Mitte, und dieser Beitrag wächst mit dem Quadrat dieser Distanz. Eine Verdopplung dieser Distanz multipliziert den
Der Beitrag wird um das Vierfache erhöht, und eine dreifache Vergrößerung nach außen erhöht ihn um das Neunfache. Das äußerste Polymer leistet den größten Beitrag.
Arbeit. Das Polymer in der Mitte leistet am wenigsten.
Der Innenraum ist dafür nicht nutzlos. Er verhindert das Einklappen der Innenwand und stützt die Oberseite.
während es sich schließt. Beides sind echte strukturelle Aufgaben, und keine von beiden erscheint in einer Steifigkeitskennzahl.
Bei doppelter Vergrößerung erzielt dieselbe Einstellung eine geringere Leistung.
Umfang und Fläche wachsen nicht proportional. Verdoppelt man die Breite eines Querschnitts, verdoppelt sich auch der Umfang.
Während sich die eingeschlossene Fläche vervierfacht, vergrößert sich der Umfang um das Zehnfache. Skaliert man sie um den Faktor 10, so vergrößert sich der Umfang um das Zehnfache, während sich die Fläche vergrößert.
Vergrößert man ein ganzes Teil in alle drei Richtungen, so vergrößert sich sein Volumen um das 100-fache. Deshalb ist Masse das, was
Klettert am schnellsten an einem großen Bauwerk.
Deshalb stellt sich die Frage der Füllung bei großen 3D-Drucken anders als bei derselben Einstellung bei kleinen Drucken. Je größer der Druck, desto größer die Füllung.
Je kleiner der Anteil eines Abschnitts, den der Umfang beeinflussen kann, und je mehr das Innere zu einem strukturellen Bestandteil wird, desto kleiner ist dieser Anteil.
Materie an sich, nicht nur ein Detail hinter einer Mauer. Eine Szenerie von 20 auf 60 Prozent verschieben.
Es wird überall Polymer hinzugefügt, und der Lastpfad hat sich nicht verlagert.
Warum die Richtung wichtiger ist als der Prozentsatz
Zwei Bauteile, die mit der gleichen Dichte gefertigt wurden, können sich unterschiedlich verhalten, da die Richtung des Füllmusters eine separate Entscheidung ist.
Die unter einer Biegebelastung kreuzenden Litzen wirken wie Rippen und erhöhen die Festigkeit an den entscheidenden Stellen. Die gleiche Dichte wird entlang der Längsrichtung ausgerichtet.
Die Lastrichtung fügt dem Umfang zusätzliches Polymer hinzu, das bereits vorhanden war.
Die Fuge ist ebenso wichtig wie ihre Geometrie. Dort, wo die Füllung auf die Innenwand trifft, überträgt die Verbindung entweder
Die Last über den Spalt hinweg erfolgt oder nicht, und ein dichter Kern, der nur schwach mit der Hülle verbunden ist, ist ein schwereres Bauteil mit unveränderter Last.
Steifigkeit. Dieser Mangel ist von außen unsichtbar und tritt häufig bei Bauteilen auf, die allein aufgrund ihrer Dichte zugelassen wurden.
| Muster | Am besten geeignet für | Warum |
| Raster / Linien | Geschwindigkeit, allgemeine Verwendung | Schnell zu drucken, ordentliche Festigkeit, kann aber entlang einer Achse reißen |
| Dreieckig | Scherwiderstand | Bestes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis für große Bauteile unter wechselnden Belastungen |
| Gyroid | Isotropie, keine schwachen Achsen | Rundum ausgezeichnet, aber langsamer beim Drucken großer Teile |
| Kubisch | Vertikale Lasten | Hervorragend für Kompression, weniger gut für Biegung |
| Blitz | Visuelle Elemente, Höchstgeschwindigkeit | Wird zugunsten minimalen Materials auf Festigkeit reduziert – ungeeignet für strukturelle Anwendungen. |
Macht die Füllung ein Bauteil stabiler?
Das Innere erfüllt eine wichtige Funktion, wenn ein Teil quer über die Fläche geschlagen oder unter Druckbelastung gesetzt wird, wodurch es zu Knickbildung kommt.
Die Grenze. Bei der Füllung von tragenden Bauteilen kommt es auf die Position an, und die Dichte ist nur dann der richtige Hebel dafür.
Dem 3D-Drucker wird mitgeteilt, wie voll der Innenraum sein soll, aber nicht, welche Funktion das Bauteil erfüllen soll.
Bei der Oberflächenbearbeitung verhält es sich genau umgekehrt. Eine Form oder ein Formwerkzeug wird nach seiner Oberfläche beurteilt, eine Vorrichtung hingegen nach der Position, die sie hält.
In beiden Fällen entscheiden der Umfang und die Fugen über das Ergebnis, und das Polymer in der Mitte muss lediglich die Oberfläche vor dem Abrieb schützen.
Es biegt sich während der Bearbeitung. Zusätzliche Dichte ändert nichts, was ein Prüfer feststellen könnte, sobald dies erfüllt ist. Die Beziehung
Es besteht kein proportionaler Zusammenhang zwischen Füllgrad und Steifigkeit, und bei dieser Art von Arbeiten ist dieser Effekt kaum vorhanden.
| Füllgrad | Relative Kraftzunahme | Was passiert |
| 0–15 % | Hoher prozentualer Zuwachs | Die Wände stellen den primären Lastpfad dar; die Ausfachung verhindert hauptsächlich die Wandverformung. |
| 15–40 % | Mäßige Zuwächse | Die Ausfachung beginnt, einen wesentlichen Teil der Last mit den Wänden zu teilen. |
| 40–60 % | Abnehmende Erträge | Die größte Festigkeit ergibt sich heute aus der Anzahl der Wände, nicht aus der Ausfachung. |
| 60–100 % | Minimale zusätzliche Stärke | Du verbrauchst hauptsächlich Filament und Zeit. |
Insbesondere bei großen Bauteilen gilt: Je größer das Bauteil, desto mehr Füllmaterial dient als Abstandshalter/Verstrebung zwischen oberer und unterer Schalenschicht.
Es handelt sich eher um eine als um eine tragende Konstruktion. Ein großer, zu 20 % ausgefachter Bereich mit 4–5 Wänden ist oft stabiler als ein Bereich mit 50 % Ausfachung.
Teil mit 2 Wänden.
Steifigkeit, Festigkeit und Zähigkeit: Beantworten Sie 3 verschiedene Fragen
Steifigkeit ist der Widerstand gegen Verformung. Festigkeit ist die Belastung, bei der etwas nachgibt, und Zähigkeit ist, wie viel
Energie, die ein Teil absorbiert, bevor er verdunstet. Die drei werden üblicherweise als eine einzige Eigenschaft angegeben, verhalten sich aber unterschiedlich.
Die Zusammenhänge, die tatsächlich bestehen, sind die einfachen: Fülldichte und Druckzeit verändern sich parallel, ebenso Bauteilgewicht und Füllung.
Sie folgen derselben Linie, da beide das Volumen des eingesetzten Polymers erfassen und nicht dessen Position. Steifigkeit
folgt einer anderen Linie und richtet sich nach dem Abstand von der Mitte des Abschnitts anstatt nach der Menge. Von den drei
Bei diesen Fragen gibt die Umgebung nur auf eine einzige zuverlässige Antwort.
Die Frage, ob man eine vollständige oder eine geringe Füllung wählt, ist eine Entscheidung darüber, welche dieser Fragen wichtiger ist, und keine Entscheidung über die Qualität.
Ob eine 3D-Druckmaschine eine Form halten oder einen Stoß überstehen soll, entscheidet darüber, welche von beiden Maschinen funktioniert.
