Imprimer avec plusieurs motifs et densités de remplissage : Guide étape par étape

Vous vous êtes déjà demandé si utiliser différents motifs de remplissage ainsi que différentes densités dans la même impression est possible ? Eh bien oui, c'est possible, et dans cet article je vais expliquer en détail comment le faire.

J'expliquerai aussi ce qu'est le remplissage (infill), les différents motifs, ainsi qu'un aperçu de la densité de remplissage et quand utiliser un pourcentage spécifique.

Si vous voulez aller directement au guide sur comment imprimer des modèles avec plusieurs densités et motifs de remplissage, cliquez sur ce lien.

Sans plus tarder, commençons !

Qu'est-ce que le remplissage (Infill) ?

Le remplissage est une mesure de la densité de l'objet, c'est-à-dire la quantité de matériau utilisée pour imprimer sa structure interne. Vous pouvez aussi déterminer la forme ou le motif de la structure interne dans le slicer (motif de remplissage), et choisir les bons réglages de remplissage au moment du tranchage peut optimiser la résistance, rigidité, poids, aspect, apparence, coût et temps d'impression du modèle.

Il y a deux paramètres de remplissage dont vous devez vous soucier : densité et motifs.

Qu'est-ce que la densité de remplissage ?

La densité du remplissage définit la quantité de matériau utilisée sur la structure interne de l'impression, allant de 0% à 100%. La quantité de filament utilisée est fortement déterminée par la densité de remplissage (aussi appelé pourcentage de remplissage). La résistance, rigidité, poids, flottabilité, coût et durée d'impression de la pièce sont tous fortement affectés par la densité de remplissage.

Dans CURA, le pourcentage de remplissage par défaut est généralement 20%. Cependant, vous pouvez l'ajuster entre 0% et 100%. À 100%, l'objet sera complètement solide à l'intérieur et à 0% complètement creux.

Le poids, la résistance et le temps d'impression dépendent de la quantité de matériau à l'intérieur ; plus c'est « creux », plus c'est léger, moins rigide, plus flottant, moins cher, et plus rapide à imprimer, et vice versa.

Une chose dont vous n'avez peut-être pas conscience : quand vous tranchez votre modèle, vous pouvez choisir d'avoir plus ou moins de densité de remplissage dans des zones spécifiques, adaptant le pourcentage dans certaines régions pour le rendre plus fort où nécessaire, sans gaspiller de matériau dans les sections qui n'en ont pas besoin.

CURA, comme la plupart des autres slicers, permet d'avoir différentes densités de remplissage, ainsi que motifs, dans la même pièce. Cette technique est aussi appelée densité de remplissage variable.

Quel pourcentage utiliser ?

Bien sûr, tous les modèles n'ont pas besoin de la même densité ni du même motif, et cela dépendra surtout de l'usage du modèle, car une figurine nécessitera des taux de remplissage très différents d'un crochet devant supporter beaucoup de poids.

Densité de remplissage pour modèles et figurines miniatures

Les miniatures ou modèles pas destinés à être manipulés souvent nécessitent un degré moindre de résistance et robustesse. La résistance des parois extérieures (murs périmétriques) suffit généralement à supporter le poids de l'objet et prévenir la déformation. Donc la densité peut être faible, 5-15% car les impressions ne doivent pas résister à beaucoup de forces.

Il vaut aussi noter que 10-15% de remplissage est déjà assez fort, même pour des pièces plus fonctionnelles.

Impressions 3D standard

Si vous voulez imprimer des modèles 3D assez résistants pour supporter un peu de poids et pression externe, essayez une densité de remplissage plus élevée de 15-50%. Ce pourcentage garde le temps d'impression bas tout en utilisant relativement peu de matériau pour fournir de la résistance.

Impressions 3D fonctionnelles

Quand vous créez une impression pleinement fonctionnelle, assurez-vous qu'elle est assez solide pour gérer les forces qu'elle subira. Je recommande généralement environ 50% de remplissage pour obtenir une impression solide et de haute qualité. Notez cependant qu'au-delà de 50%, les résultats sont significativement marginaux, donc généralement pas utile.

Gardez à l'esprit que la densité de remplissage n'est qu'un facteur additionnel de résistance. Le motif choisi a aussi des implications majeures sur la résistance.

Différents motifs de remplissage

La forme de la structure interne de l'impression 3D est le motif de remplissage. Cura en a 13 différents, allant de simples lignes à des formes 2D et 3D complexes. Certains motifs sont plus efficaces pour certaines fonctions que d'autres, et inefficaces pour d'autres. C'est pourquoi il y en a tant, pour choisir le mieux adapté à chaque scénario.

Voici un résumé de quelques motifs disponibles :

Lignes (Lines)

Le motif Lignes consiste en lignes se déplaçant soit sur l'axe X soit sur l'axe Y en alternance chaque couche. Bien qu'il fournisse une résistance en deux dimensions et soit bon pour impressions rapides, il ne tiendra pas face à de lourdes charges. Le motif lignes utilise peu de matériau et garde le poids léger.

Nid d'abeille (Honeycomb)

La structure en nid d'abeille est l'un des motifs les plus utilisés car elle résiste aux forces de toutes directions. Ce motif est approprié pour imprimer un objet modérément résistant à vitesse semi-rapide sans trop consommer de matériau.

Grille (Grid)

En surface, ce motif semble similaire aux lignes. Cependant, il y a une différence significative. Le motif lignes a des couches avec lignes unidirectionnelles, alors que le motif grille a des couches avec lignes bidimensionnelles.

Le motif grille a une résistance bidimensionnelle, et comme le motif lignes, il devrait être utilisé pour des pièces soumises à un type de contrainte très spécifique.

Triangles

Le motif triangles consiste en lignes triangulaires chevauchantes qui se croisent en trois points dans le plan XY. Le motif triangulaire est très fort en deux dimensions, mais moins dans la direction Z.

Tri-hexagone (Tri-hexagon)

Le motif Tri-Hexagone contient une collection de lignes avec trois orientations différentes, de longueurs variables créant des motifs hexagonaux entre les triangles.

Le motif Tri-Hexagone fournit une résistance en deux dimensions et est assez bon pour des impressions solides et robustes.

Cubique (Cubic)

Le motif cubique contient des piles de cubes inclinés à 45° sur les axes x et y, apparaissant comme des triangles vu sous un angle unique. Sa structure tridimensionnelle surpasse les structures 2D pour la résistance globale. Cependant, il nécessite plus de matériau et temps.

Octet

Le motif octet est un peu comme le cubique, mais avec des carrés au lieu de triangles. Comme le cubique, il peut créer une apparence esthétique. Le motif 3D a très belle allure et est utile pour applications haute résistance.

Gyroïde (Gyroid)

Le motif gyroïde a l'air étrange, mais si vous l'aimez, c'est probablement le plus cool. La surface est composée de nombreuses lignes courbes irrégulières dont les bords finissent par croiser d'autres courbes. Il est conçu pour un équilibre optimal entre résistance, temps d'impression et matériau.

Concentrique (Concentric)

Le motif concentrique est une géométrie de lignes concentriques remplissant la forme de la pièce. Comme les anneaux d'un arbre. Chacun devient plus petit que le précédent, puis plus grand en s'éloignant du point central. Comme il est rapide à imprimer et consomme moins de matériau, ce motif est bon pour le prototypage.

Comment utiliser une densité de remplissage différente dans la même impression

CURA permet d'avoir différentes densités de remplissage dans la même pièce. Cette technique est aussi appelée densité de remplissage variable. Bien que ça paraisse intimidant au début, c'est assez simple.

Dans l'exemple ci-dessous, j'imprime un vase 3D avec une densité de remplissage par défaut de 20% mais pour être sûr, je veux imprimer sa base avec 50% de remplissage. Cela renforcera la base et la stabilisera en ajoutant du poids en bas.

1. Sélectionnez le modèle. Cela active la barre d'outils à gauche. Sélectionnez « Bloqueur de support ». Cela vous permet de placer un bloc sur votre modèle à l'endroit désiré que vous pouvez ensuite redimensionner. La section couverte par le bloc sera l'endroit où vous pourrez changer la densité de remplissage.

2. Sélectionnez le bloc, puis cliquez sur « Échelle ». Assurez-vous de décocher « Mise à l'échelle uniforme ». Cela permet d'agrandir le bloc indépendamment sur les axes X, Y et Z. Agrandissez et placez-le aux coordonnées appropriées pour couvrir complètement la zone désirée.

3. Sélectionnez le bloc et cliquez sur « Réglages par modèle » à gauche. Choisissez « Modifier les réglages pour chevauchements », puis cliquez sur « Sélectionner les réglages ». Trouvez et cochez « Densité de remplissage ». Maintenant à gauche, vous avez l'option de changer la « Densité de remplissage ». Entrez la valeur désirée et tranchez.

Utiliser un motif de remplissage différent dans la même impression

Comme Cura permet de changer la densité de remplissage dans des sections spécifiques, vous pouvez aussi avoir différents motifs de remplissage dans la même pièce. En utilisant le même vase, je vais montrer comment l'imprimer avec le motif cubique en haut, tandis que le reste aura le motif par défaut.

Essentiellement, suivez les mêmes étapes qu'avant, mais cette fois changez le réglage « Motif de remplissage » et non « Densité de remplissage ».

1. Sélectionnez le modèle. Cela active la barre d'outils à gauche. Sélectionnez « Bloqueur de support ». Cela vous permet de placer un bloc sur votre modèle à l'endroit désiré. Cliquez en haut du vase pour y mettre un bloc.

2. Maintenant, il faut redimensionner le bloc pour qu'il couvre complètement la zone où vous voulez changer les réglages de remplissage.
3. Sélectionnez le bloc, puis cliquez sur « Échelle ». Décochez « Mise à l'échelle uniforme ». Cela permet d'agrandir le bloc indépendamment sur X, Y et Z. Augmentez sa taille et placez-le aux coordonnées appropriées pour couvrir complètement la zone désirée.

4. Sélectionnez le bloc et cliquez sur « Réglages par modèle » à gauche. Choisissez « Modifier les réglages pour chevauchement », puis « Sélectionner les réglages ». Un nouvel onglet s'ouvre où vous trouverez et cocherez « Motif de remplissage ». Maintenant à gauche, vous avez l'option de changer le « Motif de remplissage ». Changez-le en Cubique, ou le motif voulu, et tranchez.

Peut-on avoir plusieurs motifs et densités de remplissage sur toute l'impression ?

CURA vous donne la liberté d'avoir plusieurs motifs et densités de remplissage sur toute l'impression. Vous pouvez y parvenir en suivant simplement les mêmes étapes que dans les deux sections précédentes. Créez simplement autant de bloqueurs de support (ces cubes permettant d'ajuster les réglages) que nécessaire et ajustez les paramètres d'impression en conséquence.

Ce n'est pas limité aux motifs et densités de remplissage, vous pouvez utiliser cette technique pour ajuster d'autres réglages comme vitesse d'impression, température, nombre d'épaisseurs de paroi, épaisseur de paroi, couches haut/bas, chevauchement de remplissage, supports, etc.

Essentiellement, une fois que vous maîtrisez les bases de votre slicer, vous pouvez passer à des réglages plus complexes, et l'utilisation de densité et motifs de remplissage variables est définitivement un peu plus difficile à configurer, mais ça vaut vraiment le coup d'apprendre.

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