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Tous les utilisateurs d’imprimantes 3D savent que les pièces imprimées en 3D ont deux zones distinctes: la coque (shell) et le remplissage (infill). Le paramétrage correct de ces deux valeurs influe sur la résistance mécanique, la finition, le temps d'impression et le coût. La coque (shell) est la paroi extérieure de la pièce dans laquelle sont incluses à la fois les couches en contact avec la base d'impression et les couches supérieures qui attribuent le fini de surface final.
Dans cet article, nous allons nous concentrer sur la partie interne de la pièce, le remplissage (infill). Les programmes de laminage (Cura3D, Simplify3D, etc) nous permettent de choisir la forme et le pourcentage de remplissage que nous voulons. Ensuite, nous citons les configurations les plus importantes possibles.
Le remplissage est la quantité de matière qui occupe la partie interne de la pièce. Normalement, les programmes de laminage permettent de modifier le pourcentage de matériau de 0% (partie creuse) à 100% (partie totalement solide). Parlant toujours de la même configuration de hauteur de couche et de largeur du boîtier, 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 lamination utilisent comme données standard, est de 20%. Avec ce pourcentage, vous pouvez obtenir des pièces avec une résistance moyenne/élevée, un poids faible et un temps d’impression très efficace, qui se transforme en pièces présentant un bon rapport résistance/coût.
Pour les prototypes, modèles et autres objets non fonctionnels non fonctionnels, le remplissage recommandé est de 10%. Avec un pourcentage aussi faible, les longues durées d'impression de figures complexes ou d'objets ne nécessitant pas de résistance à tout type de contrainte sont réduites. Au contraire, chaque utilisateur est clair sur le fait que pour obtenir une résistance à la traction maximale, il doit fabriquer ses pièces à 100% de leur remplissage, mais cela implique des coûts plus élevés, à la fois en termes de temps et de matériau, ainsi que de poids plus lourds. En dehors des valeurs déjà mentionnées, il est recommandé d’étudier chaque cas en détail en fonction de la résistance / du temps d’impression en tenant compte du fait que de 25% à 50% du remplissage de la résistance est augmenté de 25% et de 50% à 70% du remplissage. la résistance n'est augmentée que de 10%.
Nous recommandons d’utiliser un remplissage de 10% pour les figures et les objets ne supportant pas de charges, 20% pour les pièces d’usage normal avec des charges moyennes / faibles, 60% si vous devez fabriquer des pièces finales avec une résistance moyenne et valables pour perforé ou vissé, et enfin 100% pour obtenir une résistance maximale du matériau. Nous voulons souligner que l’orientation de la fabrication des pièces affecte la résistance finale, c’est-à-dire que l’orientation compte autant que le pourcentage de remplissage.
Selon le logiciel de stratification utilisé, il existe différents types de plombages, mais les quatre plus utilisés (Rectangulaire, Triangulaire ou Diagonal, Wiggle et Honeycomb) apparaissent dans l'ensemble (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 pour créer des couches perpendiculaires les unes sur les autres.
Remplissage triangulaire
Le remplissage triangulaire est appliqué, comme dans les structures de la vie quotidienne, pour obtenir une résistance maximale dans la direction des murs, ceci est dû à la décomposition à la moitié de la force appliquée en étant à 45° les lignes qui forment chaque couche.
Remplissage Wiggle
Au contraire, si notre besoin est d’obtenir une pièce aussi souple, aussi compressible et douce que possible, le meilleur remplissage est le Wiggle. Ce remplissage en zigzag augmente la force de rebond et fournit un soutien suffisant pour assurer le revêtement total du dessus de la pièce.
Remplissage Honeycomb (Tri-hexagonal)
Enfin, s’appuyant sur la sagesse, le remplissage honeycomb (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 assez puissant pour 90% des applications d'impression 3D, les 10% restants étant des cas dans lesquels un remplissage très spécifique devrait être utilisé.
La configuration correcte du remplissage est une étape très importante pour obtenir la résistance souhaitée dans les pièces fabriquées par impression 3D FDM / FFF. Notre recommandation est d'utiliser le remplissage rectangulaire ayant une densité de 10% pour les pièces non fonctionnelles, les modèles ou les prototypes, 20% de remplissage pour les pièces d'usage normal soumises à des charges faibles / moyennes et 60% pour les éléments devant supporter des charges élevées. Le type de remplissage et les valeurs en pourcentage doivent également être adaptés à chaque type d’imprimante 3D, et, si le matériau à utiliser est rigide (PLA, ABS, PETG, Nylon, etc) ou flexibl (Filaflex TPE ou TPU) obtenir les meilleurs résultats possibles.
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