L'importance du type de remplissage en impression 3D

Tous les utilisateurs d'imprimantes 3D savent que les pièces imprimées en 3D comportent deux zones distinctes, la coque et le remplissage (remplissage). Le bon paramétrage de ces deux valeurs influence la résistance mécanique, la finition, le temps d'impression et le coût. La coque sont les parois extérieures de la pièce dans lesquelles sont incluses à la fois les couches en contact avec la base d'impression et les couches supérieures qui attribuent la finition de surface finale.

Dans cet article, nous nous concentrerons sur la partie intérieure de la pièce, le remplissage . Les programmes de laminage (Cura3D, Simplify3D, etc.) nous permettent de choisir la forme et le pourcentage de remplissage que nous voulons. Citons ensuite les configurations possibles les plus importantes.

Pourcentage de remplissage en impression 3D

Le remplissage de la quantité de matériau qui occupe la partie interne de la pièce . Normalement, les programmes de laminage permettent de modifier le pourcentage de matière de 0% (partie creuse) à 100 % (pièce totalement solide) . En parlant toujours de la même configuration de hauteur de couche et de largeur du logement, la valeur idéale du pourcentage de remplissage dépend de l'application finale de la pièce en question. Le pourcentage le plus utilisé, que de nombreux programmes de laminage utilisent comme données standard , est 20 % . Avec ce pourcentage, vous pouvez obtenir des pièces avec une résistance moyenne / élevée, un faible poids et un temps d'impression très efficace , qui se transforme en pièces avec un bon rapport résistance/coût.

Pour les prototypes non fonctionnels, les modèles et autres objets d'exposition simple, le remplissage recommandé est de 10 %. Avec un pourcentage aussi faible, les longs temps d'impression de figures complexes ou d'objets qui ne nécessitent aucune résistance à tout type de stress sont réduits. Au contraire, chaque utilisateur est clair que pour obtenir une résistance à la traction maximale, il doit fabriquer ses pièces à 100 % de remplissage, mais cela implique des coûts plus élevés, tant en termes de temps que de matériel, et que les pièces sont plus lourdes. En dehors des valeurs déjà mentionnées, nous recommandons d'étudier chaque cas en détail en fonction de la résistance / temps d'impression en tenant compte du fait que de 25% à 50% de remplissage la résistance est augmentée de 25% et de 50% à 70 % de la résistance de remplissage n'est augmentée que de 10 %.

Image 1 :Différents pourcentages de remplissage

Notre recommandation est d'utiliser un 10 % de remplissage pour les figurines et les objets qui ne supportent pas les charges, 20 % pour les pièces d'utilisation normale avec des charges moyennes/faibles, 60 % au cas où vous auriez besoin de faire des pièces finales avec une résistance moyenne et valable pour être perforé ou vissé, et enfin 100% pour obtenir une résistance maximale du matériau. Nous tenons à souligner que l'orientation de fabrication des pièces affecte la résistance finale, c'est-à-dire que l'orientation compte autant que le pourcentage de remplissage.

Type de remplissage

Selon le logiciel de laminage utilisé, il existe différents types de remplissage, mais les quatre les plus utilisés (Rectangulaire, Triangulaire ou Diagonale, Wiggle et Honeycomb) apparaissent dans tous (Simplify3D, Cura3D, Slic3r, etc).

Remplissage rectangulaire

Par défaut, ces logiciels utilisent un remplissage rectangulaire, ce qui est logique pour avoir une structure solide dans toutes les directions et relativement rapide lors de la réalisation de couches perpendiculaires les unes sur les autres.

Remplissage triangulaire

Le remplissage triangulaire est appliqué, comme dans les structures de la vie courante, pour obtenir une résistance maximale dans le sens des murs, cela est dû à la décomposition à la moitié de la force appliquée en étant à 45° les lignes qui forment chaque couche.

Agiter remplissage

Au contraire, si notre besoin est d'obtenir une pièce aussi souple, compressible et douce que possible, le meilleur remplissage est le Wiggle. Ce remplissage en zigzag augmente la force de rebond et offre un soutien suffisant pour assurer le revêtement total du dessus de la pièce.

Nid d'abeille remplissage (Tri-hexagonal)

Enfin, en s'appuyant sur la nature sage, le remplissage en nid d'abeille (panneau en abeille) de forme hexagonale est largement utilisé comme noyau pour donner de la résistance aux pièces en fibre de carbone et autres types de fibres. En impression 3D FDM / FFF offre aux pièces une grande résistance dans toutes les directions, supérieure au remplissage rectangulaire, mais avec un temps d'impression plus long.

À notre avis, le remplissage rectangulaire est suffisamment solide pour 90 % des applications d'impression 3D , les 10% restants étant des cas où un remplissage très spécifique doit être utilisé.

Nos recommandations pour le choix du remplissage

La configuration correcte du remplissage est une étape très importante pour obtenir la résistance souhaitée dans les pièces fabriquées par impression 3D FDM / FFF. Our recommendation is to use the rectangular infill with a 10% density for non-functional parts, models or prototypes, 20% infill for parts with normal use subjected to low / medium loads and 60% for elements that have to withstand high loads. The type of infill and percentage values must also be adjusted to each type of  3D printer , and , if the material  to be used is rigid (PLA, ABS, PETG, Nylon, etc) or flexible (Filaflex TPE or TPU) to get the best possible result.