Wzór wypełnienia wewnątrz wydruku 3D ma ogromny wpływ na wytrzymałość, czas druku i zużycie materiału. W tym poradniku przyjrzymy się pięciu popularnym wzorom wypełnienia PLA: Lines (linijne), Grid (kratka), Triangles (trójkąty), Cubic (sześcienne) i Gyroid. Porównamy ich wytrzymałość, szybkość druku i najlepsze zastosowania, abyś mógł dobrać właściwy wzór do konkretnego wydruku.
Podstawy: jak wypełnienie wpływa na wytrzymałość
W prostych słowach:
- Więcej wypełnienia = większa wytrzymałość (ale także dłuższy czas druku i większe zużycie filamentu).
- Lepszy wzór = efektywniejsza wytrzymałość przy tym samym procencie wypełnienia.
- Więcej ścian (obrysów) często zwiększa wytrzymałość bardziej niż samo podnoszenie procentu wypełnienia.
Kluczem jest znalezienie „złotego środka”: wzoru i procentu, które są wystarczająco mocne, a jednocześnie nie marnują godzin druku i filamentu. Dla większości funkcjonalnych wydruków z PLA 20–30% wypełnienia i 3–4 ściany to świetny punkt wyjścia.
Wypełnienie Lines (prostoliniowe)
Co to jest: Proste, równoległe linie w każdej warstwie. W kolejnej warstwie kierunek linii się zmienia, ale każda warstwa to po prostu zestaw prostych przejazdów.
Lines jest zazwyczaj najszybszym i najlżejszym wzorem. Slicer generuje go błyskawicznie, a drukarka nie wykonuje wielu ostrych zakrętów. Świetnie sprawdza się przy szybkich prototypach, modelach wizualnych i elementach, które nie muszą być specjalnie wytrzymałe.
- Zalety: Bardzo szybki druk, minimalne zużycie filamentu, prosty tor ruchu.
- Wady: Słaby do części konstrukcyjnych, wytrzymałość silnie kierunkowa, nieodpowiedni do dużych obciążeń.
- Najlepszy do: szkiców, modeli pokazowych, części o niskich obciążeniach.
Wypełnienie Grid (kratka)
Co to jest: Linie w dwóch kierunkach (jak kartka w kratkę). Każda warstwa tworzy krzyżującą się siatkę.
Grid jest prawie tak łatwy w druku jak Lines, ale zdecydowanie mocniejszy. Dzięki temu, że linie się krzyżują, lepiej przenosi obciążenia zarówno w osi X, jak i Y. To dobry „domyślny” wzór wypełnienia, gdy zależy Ci na połączeniu rozsądnej wytrzymałości i rozsądnego czasu druku.
- Zalety: Mocniejszy niż Lines, nadal dość szybki, łatwy do przeliczenia, dobry wzór ogólnego zastosowania.
- Wady: Nie jest „w pełni 3D” (słabszy w osi Z), nieco większe zużycie filamentu i czasu niż Lines.
- Najlepszy do: codziennych części użytkowych, uchwytów, obudów, zabawek.
Wypełnienie Triangles (trójkąty) i Honeycomb
Co to jest: Każda warstwa zbudowana jest z powtarzających się trójkątów, czasem układających się w sześciokątną „plaster miodu”.
Trójkąty są z natury bardzo sztywnymi kształtami. Taki wzór równomiernie rozkłada obciążenia i zapewnia bardzo wysoki stosunek wytrzymałości do masy. Przy tym samym procencie wypełnienia trójkąty/honeycomb są zazwyczaj mocniejsze niż Grid.
- Zalety: Bardzo sztywny i mocny; świetny do części przenoszących obciążenia boczne i siły ścinające.
- Wady: Nieco wolniejszy niż Grid/Lines; bardziej złożona ścieżka druku; nadal głównie struktura 2D (w obrębie warstwy).
- Najlepszy do: części funkcjonalnych, uchwytów narzędzi, ram, elementów wymagających sztywności.
Wypełnienie Cubic
Co to jest: Trójwymiarowa kratownica z sześcianów, często obróconych/układanych tak, że w każdej warstwie widoczne są ukośne linie.
Cubic został zaprojektowany z myślą o bardziej równomiernej wytrzymałości we wszystkich kierunkach. Zamiast wzmacniać tylko X i Y w warstwie, tworzy strukturę 3D, która pomaga w X, Y i Z. To świetny wybór, gdy część będzie obciążana z wielu stron.
- Zalety: Dobra ogólna wytrzymałość we wszystkich kierunkach; solidny wzór do części użytkowych.
- Wady: Wolniejszy i cięższy niż proste wzory; większe obciążenie obliczeniowe przy slicowaniu.
- Najlepszy do: uchwytów, mocowań, części mechanicznych, ogólnych „roboczych” wydruków.
Wypełnienie Gyroid
Co to jest: Ciągły, falujący, trójwymiarowy wzór bez ostrych krawędzi. Wypełnia przestrzeń gładką, „organiczną” kratownicą.
Gyroid jest znany z prawie izotropowej wytrzymałości – oznacza to, że wytrzymałość jest zbliżona we wszystkich kierunkach. Jest też bardzo wydajny: już przy umiarkowanych wartościach (15–25%) możesz uzyskać imponującą wytrzymałość względem zużytego filamentu.
- Zalety: Doskonały stosunek wytrzymałości do masy; mocny we wszystkich kierunkach; dobre wewnętrzne podparcie; efektowny wygląd.
- Wady: Nieco dłuższy czas przeliczania w slicerze; trochę wolniejszy niż Grid/Lines; przesadzony dla czysto dekoracyjnych modeli.
- Najlepszy do: części mocno obciążonych, uchwytów nośnych, części RC, narzędzi i innych „poważnych” zastosowań.
Wytrzymałość vs gęstość vs szybkość
Wybierając wzór wypełnienia, tak naprawdę balansujesz między trzema rzeczami:
- Wytrzymałość – ile obciążenia część wytrzyma, zanim się ugnie lub pęknie.
- Gęstość – jaki procent wnętrza jest wypełniony (10%, 20%, 40% itd.).
- Szybkość – jak długo trwa druk i ile filamentu zużywasz.
Kilka praktycznych zasad:
- Przejście z 20% na 40% wypełnienia sprawia, że część jest wyraźnie mocniejsza, ale też drukuje się dłużej i jest cięższa.
- Zmiana wzoru z Lines → Triangles lub Gyroid może dać duży zysk wytrzymałości przy tym samym procencie.
- Dodanie większej liczby ścian (obrysów) jest często najwydajniejszym sposobem na zwiększenie wytrzymałości.
Dla wielu realnych części rozsądniej jest: podnieść liczbę ścian do 3–4 i użyć 20–30% wypełnienia zamiast dążyć do 80–100% wypełnienia.
Propozycje startowe (ściąga)
- Szybkie wydruki wizualne / prototypy
Wzór: Lines lub Grid
Wypełnienie: 10–15%
Ściany: 2–3
Cel: mało materiału, szybki efekt. - Codzienne części użytkowe
Wzór: Grid lub Cubic
Wypełnienie: 20–30%
Ściany: 3–4
Cel: wystarczająca wytrzymałość dla uchwytów, obudów, organizerów. - Części mocno obciążone / nośne
Wzór: Gyroid lub Triangles
Wypełnienie: 40–60% (czasem więcej)
Ściany: 4–5
Cel: maksymalna wytrzymałość i trwałość.
Polecane filamenty i narzędzia (przyjazne afiliacji)
Jeśli chcesz przeprowadzić własne testy wypełnienia lub po prostu ulepszyć swój setup, oto kilka przydatnych pozycji, które możesz podlinkować jako afiliacyjne (Amazon EU lub podobne):
- Filament PLA:
Niezawodna szpula PLA 1,75 mm w neutralnym kolorze (szary/czarny) świetnie nadaje się do testów wytrzymałości.
Sprawdź cenę dobrej szpuli PLA - Suwmiarka cyfrowa:
Do pomiaru wymiarów części i ugięcia przy testach zginania/wytrzymałości.
Zobacz suwmiarki cyfrowe - Płyta robocza PEI:
Teksturowana, elastyczna blacha PEI dla pewnej adhezji we wszystkich testowych wydrukach.
Zaktualizuj stół do elastycznej płyty PEI
Jako modele testowe możesz wykorzystać proste próbki rozciągania, haczyki lub belki wspornikowe z serwisów z plikami STL. Wydrukuj je z różnymi wzorami wypełnienia, a następnie zegnij, obciąż lub złam, aby porównać wyniki.
Na zakończenie
Tak, wypełnienie naprawdę wpływa na wytrzymałość – ale nie wszystkie wzory są sobie równe.
- Lines – najszybsze, najsłabsze, dobre do prototypów.
- Grid – dobry, uniwersalny kompromis między wytrzymałością a czasem druku.
- Triangles / Honeycomb – bardzo sztywne, świetny stosunek wytrzymałości do masy.
- Cubic – solidny „all-rounder”, mocny we wszystkich kierunkach.
- Gyroid – znakomita wytrzymałość i efektywność, idealny do części mocno obciążonych.
Łącząc sensowny wzór wypełnienia z odpowiednią gęstością i wystarczającą liczbą ścian, nawet podstawowa drukarka, taka jak Ender 3 czy Prusa Mini, może produkować zaskakująco wytrzymałe części z PLA. Przetestuj kilka wzorów na własnym sprzęcie, a szybko odkryjesz, który stanie się Twoim „domyślnym” wyborem do różnych typów wydruków.