مقدمه
اینفیل در پرینترهای سه بعدی ، یکی از پارامترهای موثر در فرایند چاپ سه بعدی مدلها میباشد که تاثیر زیادی را بر کیفیت، سرعت و مصرف مواد چاپی میگذارد.
اینفیل (Infill) به میزان پرشدگی یک شیء چاپ شده با مواد خام مانند PLA یا ABS اشاره دارد. این لایههای پرکننده درونی، که به صورت الگوهای مختلفی اعمال میشوند منجر به افزایش استحکام و پایداری مدل میشوند.
اینفیل در پرینترهای سه بعدی، الگوهای مختلفی دارد که متناسب با استحکام، پایداری، وزن، زمان چاپ و مصرف مواد، الگوی مناسب انتخاب میشود. الگوهای اینفیل معمول شامل الگوهای خطوط، زیگزاگ، مثلثی، کدوی زنبور و... هستند که هر کدام ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه با چند نمونه از الگوهای اینفیل آشنا میشوید و به شما کمک میکند تا ویژگیهای هر الگو را بشناسید.
الگوی Grid (توری)
یکی از انواع الگوهای اینفیل در پرینترهای سه بعدی، الگوی Grid یا توری میباشد. در این الگو با استفاده از خطوط عمودی و افقی، شبکهای را در ساختار داخلی شیء ایجاد میکند.
این الگو باعث ایجاد استحکام بالا میشود و یک تعادلی را بین استحکام و مصرف مواد، برقرار میکند. همچنین، برای ایجاد یک سطح قابل قبول برای تماس با سطح ساپورت، این الگو میتواند مناسب باشد.
الگوی Honeycomb (کدوی زنبور)
یکی دیگر از انواع الگوهای اینفیل در پرینترهای سه بعدی، الگوی Honeycomb یا کدوی زنبور میباشد. این الگو مشابه الگوی Grid میباشد. این الگو، سلولهای شبه هگزاگونال را در ساختار داخلی شیء ایجاد میکند.
این الگو باعث افزایش استحکام و سختی شیء چاپی میشود و همچنین وزن و مصرف مواد چاپی را کاهش میدهد. این الگو در مقایسه با الگوهای دیگر، مصرف مواد بیشتری دارد و زمان بیشتری را برای چاپ، استفاده میکند.
الگوی Triangular(مثلثی)
یکی از الگوهای پرکاردبرد اینفیل در پرینترهای سه بعدی، الگوی Triangularیا مثلثی میباشد. در این الگو از مثلثهایی استفاده شده که با یکدیگر ترکیب شدهاند. این الگو میزان استحکام و سختی مدل را افزایش میدهد.
این الگو در مقایسه با سایر الگوهای اینفیل کمترین مصرف مواد چاپی را دارد و مناسب برای مدلهایی است که نیاز به وزن سبک و مقاومت در برابر فشار دارند.
از جمله معایب این الگو استحکام کمتر نسبت به سایر الگوها به خصوص در برابر فشار و لغزش میباشد. همچنین الگوی مثلثی، پیچیدگی بیشتری در ساختار داخلی نسبت به بقیه الگوهای اینفیل ایجاد میکند.
الگوی Concentric (هممرکز)
یکی دیگر از الگوهای مهم اینفیل در پرینترهای سه بعدی، الگوی Concentric یا هممرکز میباشد. در این الگو از دایرههای هممرکز درون ساختار داخلی مدل، استفاده میشود.
این الگو باعث افزایش استحکام و سختی قطعات چاپ شده میشود و برای مدلهایی که نیاز به مقاومت در برابر لغزش دارند مناسب است. این الگو ظاهر زیبایی را ایجاد میکند.
ازمعایب این الگو نسبت به سایر الگوهای اینفیل در پرینترهای سه بعدی، افزایش مدت زمان چاپ و مصرف مواد چاپی میباشد.
الگوی Gyroid
یکی از الگوهای معروف اینفیل در پرینترهای سه بعدی، الگوی Gyroid میباشد. این الگو سلولهای پیچیده و شبه فضایی را درون ساختار داخلی شیء چاپی ایجاد میکند.
این الگو باعث ایجاد استحکام بالا و استحکام خطی در سه جهت مختلف میشود. طراحی سلولهای پیچیده و پیوسته در این الگو باعث میشود که این الگو در برابر ضربه مقاوم باشد. الگوی Gyroid مناسب برای قطعاتی است که انعطافپذیر هستند و نیز استحکام بالایی میخواهند.
این الگو برای چاپ سریع مدلها مناسب نمیباشد ونسبت به الگوهای سادهتر اینفیل در پرینترهای سه بعدی، زمان چاپ طولانی تر و مصرف مواد بیشتری دارد.
الگوی Lines (خطوط)
یکی از ابتدایی ترین الگوهای اینفیل در پرینترهای سه بعدی، الگوی Lines میباشد. این الگو استحکام زیادی ندارد اما به سرعت چاپ میشود و مواد چاپی زیادی مصرف نمیکند. الگوی خطوط جزو بهترین الگوها برای مدلهای تزئینی و دکوری میباشد. همچنین این الگو برای قطعاتی که نیاز به سوراخ دارند، مناسب نمیباشد. درصد اینفیل در این الگو معمولا بین 5 تا 20 درصد میباشد.
الگوی Cubic (مکعبی)
یک الگوی پرکاربرد در بین الگوهای اینفیل در پرینترهای سه بعدی، الگوی Cubic یا مکعبی میباشد. الگوی مکعبی شامل مکعبهایی است که با زاویه 45 درجه چاپ میشوند. در این الگو، نازل چاپگر نیازی به تغییر جهت ندارد.
الگوی Cubic با چاپ خطوط مستقیم روی هر لایه به دست می آید. الگوی مکعبی یکی از بهترین الگوها برای قطعاتی است که به استحکام بالایی نیاز دارند و در عین حال زمان زیادی را برای چاپ مصرف نمیکند.
این مدل استحکام بالایی را ایجاد میکند و برای مدلهایی که استحکام بالایی نیاز ندارند، مناسب نمیباشد.
الگوی Zig-Zag (زیگزاگ)
یکی دیگر از الگوهای اینفیل در پرینترهای سه بعدی، الگوی Zig-Zag یا مورب میباشد. این الگو بسیار شبیه الگوی Lines میباشد اما با این تقاوت که استحکام آن بیشتر است.
Zig-Zag یک الگوی خوب برای قطعاتی است که به استحکام بالایی نیاز ندارند مانند مدلهای تزئینی و دکوری مثل مجسمهها. این الگو برای چاپ به یکپارچگی در ساختار نیاز دارد و برای قطعاتی مثل پیچ و مهره مناسب نمیباشد
نتیجهگیری و جمع بندی
یکی از پارامترهای موثر در چاپ سه بعدی یک مدل، اینفیل (Infill) یا پرشدگی میباشد. این پارامتر نقش زیادی را در استحکام و پایداری یک مدل، ایفا میکند. همچنین انتخاب درصد مناسب اینفیل، منجر به حفظ زمان و کاهش مصرف مواد چاپی میشود. این لایههای متقاطع، به عنوان پشتیبان و ساختاری پایدار برای محصول چاپ شده عمل میکنند و از ترک خوردگی و تغییر شکل محصول جلوگیری میکنند. اینفیل دارای الگوهای متنوعی میباشد که هریک مزایا و معایب مخصوص خود را دارند. الگوهای اینفیل در پرینترهای سه بعدی، شامل الگوهای زیادی میباشد که الگوهای پرکاربرد و مهم آنها عبارتند از:
1- الگوی Grid (توری)
2- الگوی Honeycomb (کدوی زنبور)
3- الگوی Triangular (مثلثی)
4- الگوی Concentric (هممرکز)
5- الگوی Gyroid
6- الگوی Lines (خطوط)
7- الگوی Cubic (مکعبی)
8- الگوی Zig-Zag (زیگزاگ)
کاربران با توجه به ویژگیهایی که برای هر یک از الگوها معرفی شدند و با توجه به استحکام و سختی مورد نیاز خود، الگوی مناسب را برای مدل خود انتخاب میکنند. باید توجه داشت که هر چه قدر درصد پرشدگی افزایش پیدا کند، منجر به افزایش استحکام میشود ولی در مقابل مصرف مواد چاپی را افزایش میدهد و زمان چاپ را طولانیتر میکند. اگر هر دو پارامتر مصرف مواد و استحکام برای شما اهمیت داشته باشد، درصد اینفیل بین 30 تا 50 درصد مناسب میباشد.