Impressão com Múltiplos Padrões e Densidades de Preenchimento: Guia Passo a Passo

Já se perguntou se usar diferentes padrões de preenchimento, bem como densidades de preenchimento na mesma impressão é possível? Bem, sim é, e neste artigo vou explicar em profundidade como fazer.

Também vou explicar o que é o Preenchimento (Infill), quais os diferentes padrões de preenchimento, bem como dar uma breve visão geral da densidade de preenchimento e quando usar uma percentagem específica.

Se quiser saltar direto para o guia sobre como imprimir modelos com múltiplas densidades e padrões de preenchimento, pode fazê-lo clicando neste link.

Sem mais demoras, vamos começar!

O que é Preenchimento (Infill)?

Preenchimento é uma medida de quão denso o objeto é, ou seja, quanto material foi usado para imprimir a sua estrutura interna. Também pode determinar a forma ou padrão da estrutura interna no Fatiador (padrão de preenchimento), e selecionar as definições de preenchimento certas no momento do fatiamento pode otimizar a resistência, rigidez, peso, sensação, aspeto, custo e tempo de impressão do modelo.

Existem dois parâmetros de preenchimento com que deve se preocupar: densidade e padrões.

O que é densidade de preenchimento?

A densidade do preenchimento define quanto material vai ser usado na estrutura interna da impressão, que pode ir de 0% até 100%. A quantidade de filamento a ser usada durante a impressão é altamente determinada pela densidade de preenchimento (também chamada percentagem de preenchimento). A resistência, rigidez, peso, flutuabilidade, custo e duração da impressão do objeto impresso são todos altamente afetados pela densidade de preenchimento.

No CURA, a percentagem de preenchimento padrão é geralmente 20%. No entanto, pode ajustá-la para estar entre 0% a 100%. A 100%, o objeto será completamente sólido por dentro e a 0% será completamente oco.

O peso, resistência e tempo de impressão de uma peça dependem da quantidade de material que tem dentro; Quanto mais "oco" for, mais leve, menos rígido, mais flutuante, mais barato e rápido imprimirá, e vice-versa.

Uma coisa que pode não ter reparado é que quando fatia o seu modelo pode escolher ter mais ou menos densidade de preenchimento em áreas específicas da sua impressão, adaptando a percentagem de preenchimento em regiões específicas da impressão para a tornar mais forte onde precisa, mas sem desperdiçar material noutras secções que não precisam.

O CURA, bem como a maioria dos outros fatiadores, permite ter diferentes densidades de preenchimento, bem como padrões, dentro da mesma peça. Esta técnica também é conhecida como densidade de preenchimento variável.

Que percentagem deve usar?

Claro que nem todos os modelos requerem a mesma densidade de preenchimento, nem o mesmo padrão, e isto dependerá maioritariamente do que o modelo que está a imprimir vai ser usado, pois uma miniatura requer taxas de preenchimento muito diferentes de um gancho que precisa de aguentar muito peso.

Densidade de Preenchimento para Modelos e Miniaturas

Miniaturas ou modelos que não são para ser manuseados frequentemente, requerem um grau menor de resistência e robustez. A resistência das camadas exteriores (paredes de perímetro) é geralmente suficiente para suportar o peso do objeto inteiro e prevenir deformação. Portanto, a densidade de preenchimento pode ser baixa, ou seja, 5-15%, pois as impressões não são para aguentar muitas forças.

Vale notar que 10-15% de preenchimento já é bastante forte, mesmo para peças que precisam de ser mais funcionais.

Impressões 3D Standard

Se quer imprimir modelos 3D suficientemente fortes para aguentar algum peso e pressão externa, tente usar uma densidade de preenchimento mais alta de 15-50%. Esta percentagem de preenchimento é boa a manter o tempo de impressão baixo enquanto usa uma quantidade relativamente baixa de material para fornecer resistência.

Impressões 3D Funcionais

Quando está a criar uma impressão totalmente funcional, certifique-se que é suficientemente forte para aguentar as forças a que vai ser submetida. Geralmente recomendo imprimir com cerca de 50% de preenchimento para obter uma impressão sólida de alta qualidade. Vale notar, no entanto, que ir acima de 50% de densidade de preenchimento dará resultados significativamente decrescentes, então geralmente não vale a pena.

Tenha em mente que a densidade de preenchimento é apenas um fator adicional que adiciona resistência a uma impressão. O padrão que decidir usar também tem grandes implicações na resistência.

Diferentes Padrões de Preenchimento

A forma da estrutura interna da impressão 3D é conhecida como padrão de preenchimento. O Cura tem 13 padrões de preenchimento diferentes, todos variando desde linhas simples a formas e estruturas 2D e 3D mais elaboradas e complexas. Alguns padrões são mais eficientes para cumprir certas funções que outros, e ineficientes para outras funções. É por isso que existem tantos, para poder escolher qual pode ser melhor para si em cada cenário ou caso de uso.

Aqui está um breve resumo de alguns dos diferentes padrões que pode escolher para imprimir:

Linhas

O padrão de preenchimento Linhas consiste em linhas a mover-se ao longo do eixo X ou Y a cada outra camada. Embora este padrão forneça resistência em duas dimensões e seja bom para impressões rápidas, não aguentará cargas pesadas. O padrão de linhas usa material mínimo e mantém o peso leve.

Favo de Mel (Honeycomb)

A estrutura de um favo de mel é um dos padrões de preenchimento mais usados porque é capaz de resistir a forças de todas as direções. Este padrão é apropriado para imprimir um item moderadamente forte a velocidade semi-rápida e sem consumir demasiado material.

Grelha (Grid)

Na superfície, este padrão parece bastante semelhante ao padrão de linhas. No entanto, há uma diferença significativa. O padrão de linhas contém camadas com apenas linhas unidirecionais, por outro lado, o padrão de grelha contém camadas com linhas bidimensionais.

O padrão de preenchimento grelha tem apenas resistência bidimensional, e semelhante ao padrão de preenchimento linhas, deve ser usado com peças que vão ser submetidas a um tipo muito específico de stress.

Triângulos

O padrão de triângulos consiste em linhas triangulares sobrepostas que se intersectam em três lugares no plano XY. O padrão de preenchimento triangular é muito forte bidimensionalmente, mas menos na direção Z.

Tri-hexágono

O padrão de preenchimento Tri-hexágono contém uma coleção de linhas com três orientações diferentes, e estas orientações estão em comprimentos variados o que cria padrões hexagonais entre os triângulos.

O padrão de preenchimento Tri-hexágono fornece resistência em duas dimensões e é bastante decente para impressões fortes e robustas.

Cúbico

O padrão de preenchimento cúbico contém pilhas de cubos inclinados 45° em ambos os eixos x e y, como consequência, parecem triângulos quando vistos de qualquer ângulo único. A sua estrutura tridimensional supera estruturas bidimensionais para resistência geral. No entanto, requer mais material e tempo que outros.

Octet

O padrão de preenchimento octet é um pouco como o cúbico, mas com quadrados em vez de triângulos. Como o padrão cúbico, pode ajudar a criar uma aparência estética. O padrão de preenchimento 3D parece muito bonito e também é útil em aplicações de alta resistência.

Gyroid

O padrão de preenchimento gyroid tem aspeto estranho, mas se gostar, provavelmente é o padrão de preenchimento mais fixe. A superfície é composta por muitas linhas curvas irregulares de modo que ao longo do tempo as bordas destas linhas eventualmente cruzarão caminhos com outras curvas. É desenhado para fornecer um equilíbrio ótimo entre resistência, tempo de impressão e material.

Concêntrico

O padrão de preenchimento concêntrico é uma geometria de linhas concêntricas que preenchem a forma da peça. Como os anéis de uma árvore. Cada um fica menor que o anterior, depois ficam maiores novamente à medida que se afasta do ponto central. Por ser rápido de imprimir e consumir menos material, este padrão é bom para prototipagem.

Como usar densidade de preenchimento diferente na mesma impressão

O CURA permite ter diferentes densidades de preenchimento dentro da mesma peça. Esta técnica também é conhecida como densidade de preenchimento variável. Embora pareça intimidante à primeira vista, é bastante simples.

No exemplo abaixo, estou a imprimir um vaso 3D com densidade de preenchimento padrão de apenas 20%, mas para estar seguro, quero imprimir a base com 50% de densidade de preenchimento. Isto fortalecerá a base e também a estabilizará adicionando peso na base.

1. Selecione o modelo. Isso ativará a barra de ferramentas no lado esquerdo do ecrã. Selecione "Bloqueador de Suporte". Permitirá colocar um bloco no seu modelo na localização desejada, que pode então escalar. A secção coberta pelo bloco será o local onde pode alterar a densidade de preenchimento.

2. Selecione o bloco, depois clique em "Escalar". Certifique-se de desmarcar a opção "Escalamento Uniforme". Isso permitirá expandir o bloco independentemente ao longo dos eixos X, Y e Z. Expanda e coloque nas coordenadas apropriadas para cobrir completamente a área desejada.

3. Selecione o bloco e depois clique em "Definições Por Modelo" no lado esquerdo do ecrã. Escolha "Modificar Definições para Sobreposições", depois clique em "Selecionar Definições". Encontre e marque "Densidade de Preenchimento". Agora no lado esquerdo terá a opção de alterar a "Densidade de Preenchimento". Insira o valor desejado e fatie.

Usar um padrão de preenchimento diferente na mesma impressão

Tal como o Cura permite alterar a densidade de preenchimento em secções específicas da impressão, também pode ter diferentes padrões de preenchimento dentro da mesma peça. Usando o mesmo vaso de antes, vou mostrar como imprimi-lo com o padrão de preenchimento cúbico no topo, enquanto o resto terá o padrão de preenchimento padrão.

Essencialmente, precisa de seguir exatamente os mesmos passos de antes, mas desta vez precisará de alterar a definição "Padrão de Preenchimento" e não "Densidade de Preenchimento".

1. Selecione o modelo. Ativará a barra de ferramentas no lado esquerdo do ecrã. Selecione "Bloqueador de Suporte". Permitirá colocar um bloco no seu modelo na localização desejada. Clique no topo do vaso para colocar um bloco lá.

2. Agora tem de escalar o bloco para que cubra completamente a área onde pretende alterar as definições de preenchimento.
3. Selecione o bloco, depois clique em "Escalar". Certifique-se de desmarcar "Escalamento Uniforme". Isso permitirá expandir o bloco independentemente ao longo dos eixos X, Y e Z. Aumente o tamanho e coloque nas coordenadas apropriadas para cobrir completamente a área desejada.

4. Selecione o bloco e depois clique em "Definições Por Modelo" no lado esquerdo do ecrã. Escolha "Modificar Definições para Sobreposição", depois clique em "Selecionar Definições". Abrir-se-á um novo separador onde precisará de encontrar e marcar "Padrão de Preenchimento". Agora no lado esquerdo terá a opção de alterar o "Padrão de Preenchimento". Altere para Cúbico, ou qualquer padrão que queira usar, e fatie.

Pode ter múltiplos padrões e densidades de preenchimento em toda a impressão?

O CURA dá-lhe a liberdade de ter múltiplos padrões e densidades de preenchimento em toda a impressão. Pode conseguir isso seguindo simplesmente os mesmos passos que mencionei nas duas secções anteriores. Apenas crie tantos bloqueadores de suporte (esses cubos que lhe permitem ajustar as definições) quantos precisar e ajuste as definições de impressão em conformidade.

Não está limitado apenas a padrões e densidades de preenchimento, pode usar esta técnica para ajustar outras definições também, como velocidade de impressão, temperatura, contagem de paredes, espessura de paredes, camadas superior e inferior, sobreposição de preenchimento, suportes, etc.

Essencialmente, uma vez que aprendeu os básicos do seu fatiador, pode passar a definições de impressão mais complexas, e usar densidade de preenchimento variável e padrões é definitivamente um pouco mais difícil de configurar, mas definitivamente vale a pena aprender.

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