Infill

Infill bezieht sich auf die interne Gitterstruktur innerhalb 3D-gedruckter Teile und balanciert Festigkeit, Materialeffizienz und Druckzeit. Im Gegensatz zu massiven Teilen reduziert Infill Gewicht und Filamentverbrauch und erhält gleichzeitig die strukturelle Integrität. Wichtige Überlegungen umfassen Geometrie, mechanische Anforderungen, und Materialeigenschaften.

Infill-Dichte und Anwendung

Dichte-Richtlinien

• Dekorative/Prototyp-Teile: 8–15% – Minimiert Materialverbrauch bei gleichzeitiger Beibehaltung der Grundform.

• Funktionale/Mechanische Teile: 20–40% – Bietet strukturelle Unterstützung für bewegliche Komponenten oder belastete Flächen.

• Hochfeste Teile: ~50% – Geeignet für Werkzeuge, Verbinder oder Teile, die wiederholter Belastung ausgesetzt sind.

• Spezialfälle:

  • 0%: Viabel für dünnwandige Objekte (z. B. Gehäuse), wenn Schalen ausreichend Steifigkeit bieten.

  • 99%: Vorbehalten für Nischenanwendungen wie Schusswaffenrahmen, wobei Dichte über Effizienz gestellt wird.

Abnehmende Erträge: Infill über 50% verbessert die Festigkeit selten signifikant, erhöht jedoch Druckzeit und Materialverbrauch.

Geometrische Überlegungen

• Dünnwandige Teile: Infill hat minimalen Einfluss; priorisiere Schalendicke (z. B. 3–4 Wände).

• Große/Dicke Modelle: Höheres Infill (20–50%) verhindert Durchhängen und gewährleistet Schichthaftung.

Infill-Muster und Leistung

Gängige Muster

• Gitter: Schnelles Drucken mit moderater Festigkeit; anfällig für Düsenverstopfungen bei sich überlappenden Linien.

• Dreiecke: Balanciert Geschwindigkeit und richtungsabhängige Festigkeit; ideal für allgemeine Drucke.

• Gyroid: Isotrope Festigkeit und Vibrationsresistenz; langsamer zu drucken, vermeidet jedoch richtungsbedingte Schwächen.

• Kubische Unterteilung: 3D-Gitterstruktur für gleichmäßige Lastverteilung; geeignet für komplexe Spannungsstellen.

• Lightning: Ultrageringe Dichte (5–10%) mit strategischen Stützpunkten; setzt Geschwindigkeit über Haltbarkeit.

Musterwahl:

• Geschwindigkeit: Grid, Dreiecke, Lightning.

• Festigkeit: Gyroid, Kubisch, Octet.

• Ästhetik: Konzentisch (sichtbar bei transluzenten Drucken).

Erweiterte Infill-Parameter

Infill-Überlappung

• Bereich: 8–12% Überlappung mit Schalenwänden gewährleistet Verklebung ohne sichtbare Linien.

• Kompromisse: Höhere Überlappung (>15%) erhöht das Risiko von Oberflächenartefakten; niedrigere Werte (<5%) schwächen die Haftung zwischen Schale und Infill.

Schichthöhe

• Standard: Entspricht der allgemeinen Schichthöhe (z. B. 0,2 mm).

• Optimierung: Erhöhe die Infill-Schichthöhe (z. B. 0,3 mm) für große Modelle, um die Druckzeit zu reduzieren.

Druckreihenfolge

• Infill vor Wänden: Reduziert „venenartige“ Oberflächentexturen, kann jedoch die Maßhaltigkeit beeinträchtigen.

• Infill nach Wänden: Standardeinstellung, die die Oberflächenqualität priorisiert.

Fehlerbehebung bei Infill-Problemen

• Gepunktete obere Oberflächen: Erhöhe die Infill-Dichte (≥20%) oder füge obere Schichten (4–6 Schichten).

Drucken mit zu wenigen oberen Schichten oder zu niedrigem Infill verursacht ein „gepunktetes“ Aussehen

• Sichtbares Infill: Reduziere Überlappung, erhöhe Schalenwände (≥3) oder verwende transluzent-freundliche Muster (z. B. Gyroid).

• Schwache Schichthaftung: Passe das Infill-Muster an (z. B. Gyroid für isotrope Festigkeit) oder erhöhe die Düsentemperatur.

Praktischer Arbeitsablauf zur Infill-Optimierung

1. Beurteile Teileanforderungen:

   • Bestimme die Belastungsrichtung (z. B. vertikal vs. lateral).

   • Identifiziere kritische Oberflächen (oben/unten vs. Seiten).

2. Kalibriere Einstellungen:

   • Beginne mit 15% Infill für Prototypen; passe basierend auf Stresstests an.

   • Verwende Temperatur-Türme und Infill-Dichte-Tests zur materialspezifischen Feinabstimmung.

3. Nachbearbeitung:

   • Schleife oder beschichte transluzente Teile, um die Sichtbarkeit des Infills zu kaschieren.

   • Verstärke hochbelastete Bereiche mit lokalisierter Infill-Dichte (abhängig vom Slicer).