填充

填充指的是3D打印零件内部的格栅结构，平衡强度、材料效率和打印时间。与实体零件不同，填充在保持结构完整性的同时减少重量和耗材。关键考虑因素包括 几何形状, 机械要求，以及 材料属性.

填充密度与应用

密度指南

• 装饰/原型零件: 8–15% – 在保持基本形状的同时将材料使用降到最低。

• 功能性/机械零件: 20–40% – 为活动部件或承载表面提供结构支撑。

• 高强度零件: ~50% – 适用于工具、连接件或承受反复应力的零件。

• 特殊情况:

  • 0%: 如果外壳提供足够的刚性，则适用于薄壁物体（例如外壳）。

  • 99%: 保留给优先考虑密度而非效率的利基应用。

收益递减: 超过50%的填充很少显著提高强度，但会增加打印时间和材料使用。

几何考虑

• 薄壁零件: 填充影响最小；优先考虑 外壳厚度 （例如，3–4道壳）。

• 大型/厚实模型: 更高的填充（20–50%）可防止下垂并确保层间附着。

填充模式与性能

常见模式

• 网格: 打印速度快且强度适中；在重叠线处易发生喷嘴堵塞。

• 三角形: 在速度和方向性强度之间取得平衡；适合通用打印。

• 蛇形胞（Gyroid）: 各向同性强度和抗振性；打印较慢但避免方向性弱点。

• 立方细分: 用于均匀分布载荷的三维网格结构；适合复杂应力点。

• 闪电（Lightning）: 超低密度（5–10%）并采取策略性支撑；优先速度而非耐用性。

模式选择:

• 速度: 网格、三角形、闪电。

• 强度: 蛇形胞（Gyroid）、立方体、八面体（Octet）。

• 美观: 同心（在半透明打印品中可见）。

高级填充参数

填充重叠（Infill Overlap）

• 范围: 8–12% 与外壳墙的重叠可确保粘合而不留可见痕迹。

• 权衡: 较高的重叠（>15%）会增加表面瑕疵风险；较低的值（<5%）会削弱壳体与填充的粘合。

层厚

• 默认: 与整体层高匹配（例如，0.2mm）。

• 优化: 对于大型模型，可增加填充层厚（例如，0.3mm）以减少打印时间。

打印顺序

• 先填充再墙体: 可减少“静脉状”表面纹理，但可能影响尺寸精度。

• 先墙体再填充: 默认设置，优先表面质量。

填充问题排查

• 顶部表面凹坑: 提高填充密度（≥20%）或添加 顶层 （4–6层）。

顶层层数过少或填充过低会导致“凹坑”外观

• 可见填充: 减少重叠，增加外壳层数（≥3），或使用 适合半透明的图案 （例如，蛇形胞）。

• 层间粘合弱: 调整填充模式（例如，使用蛇形胞以获得各向同性强度）或提高喷嘴温度。

填充优化的实用工作流程

1. 评估零件需求:

   • 确定载荷方向（例如，垂直与横向）。

   • 识别关键表面（顶部/底部与侧面）。

2. 校准设置:

   • 从 15% 填充 开始用于原型；根据应力测试进行调整。

   • 使用 温度塔 和 填充密度测试 进行材料特定的调校。

3. 后处理:

   • 打磨或涂覆半透明零件以遮盖填充可见性。

   • 用 局部填充密度 （取决于切片器）。