يمكن أن تنتج الطباعة ثلاثية الأبعاد أجزاء قوية أو هشة - وغالبًا ما يعود الفرق إلى إعداد واحد: الحشو. يعاني العديد من المستخدمين لأول مرة من الهياكل الضعيفة أو أوقات الطباعة الطويلة أو المواد المهدرة. إذا كنت تقوم بطباعة أجزاء وظيفية أو نماذج أولية، فإن معرفة كيفية عمل الحشو يساعدك على تجنب الأخطاء المكلفة والحصول على نتائج أفضل من مطبوعاتك.
يشير الحشو إلى البنية الداخلية داخل جزء مطبوع ثلاثي الأبعاد. وهو يدعم الغلاف الخارجي ويمنح الجزء قوته. تؤثر أنماط الحشو ونسبته المئوية واتجاهه على مدى قوة أو ثقل أو سرعة طباعة الجزء. يعتمد اختيار الحشو المناسب على استخدام الجزء الخاص بك ومتطلباته.
والآن بعد أن تعرفت على وظيفة الحشو، سترغب في معرفة كيفية استخدامه بشكل صحيح والحصول على نتائج أفضل في مطبوعاتك. يفصل هذا الدليل أنواع الحشو وكثافته، مما يساعدك على اختيار أفضلها لمشروعك.
أساسيات الحشو في الطباعة ثلاثية الأبعاد
الحشو ليس مجرد حشو. إنه جزء أساسي من هيكل كل جزء مطبوع ثلاثي الأبعاد. إليك ما يفعله ولماذا هو مهم.
تعريف الحشو ووظيفته
يشير Infill إلى هيكل الدعم الداخلي داخل جزء مطبوع ثلاثي الأبعاد. يملأ الفراغ بين جدران الغلاف الخارجي. لا يمكنك رؤيته من الخارج، ولكنه يحافظ على تماسك كل شيء بالداخل.
وتتمثل وظيفتها الرئيسية في توفير القوة. فهو يدعم الطبقات العلوية ويمنعها من الانهيار. كما أنها تساعد الأجزاء على الاحتفاظ بشكلها وتحمل الأحمال. تتطلب بعض الأجزاء الحد الأدنى من الدعم فقط. بينما يحتاج البعض الآخر إلى المزيد للتعامل مع الإجهاد أو البلى.
كيف يؤثر الحشو على السلامة الهيكلية؟
تؤثر الحشوة على قوة الجزء. كلما زادت كمية الحشو التي تستخدمها، أصبح الجزء أقوى. ولكن هذا يعني أيضًا المزيد من الوقت والمزيد من المواد.
يؤثر نوع نمط الحشو أيضاً على القوة. فبعض الأنماط تنشر القوة بشكل أفضل. والبعض الآخر أسرع في الطباعة. إذا كان الجزء الخاص بك يحتاج إلى حمل الوزن أو مقاومة الضغط، فإن أنماط الحشو الأكثر كثافة والأقوى تحدث فرقًا.
العلاقة بين الحشو واستخدام المواد
تستهلك الحشوة مواد. وكلما كانت أكثر كثافة، زادت الحاجة إلى خيوط أو راتنج أكثر. عند معدل حشو 10%، يبدو الجزء خفيفًا ومرنًا. وعند معدل 80%، يكون ثقيلًا وصلبًا.
المزيد من الحشو يزيد أيضًا من وقت الطباعة. لذا، هناك مقايضة. يمكنك توفير الوقت والتكلفة مع الحشو المنخفض، ولكنك تتخلى عن القوة. ستحصل على جزء أكثر صعوبة مع الحشو المرتفع، ولكنك ستنتظر وقتًا أطول وتستخدم المزيد من المواد.
أنماط الحشو الشائعة واستخداماتها
يمكن أن تغير أنماط الحشو المختلفة من قوة أو مرونة أو خفة وزن طباعة ثلاثية الأبعاد. كل نوع له نقاط قوته. يعتمد الاختيار الصحيح على الغرض من الجزء.
نمط الحشو المركزى
تتبع الحشوة متحدة المركز شكل الجدار الخارجي. فهي تُنشئ حلقات داخل الجزء الذي ينسخ الغلاف الخارجي. يوفر هذا النمط تشطيبات سطحية ناعمة وهو مناسب بشكل خاص للأجسام المنحنية. وهو يضيف القليل من القوة ولكنه يركز أكثر على المظهر. وغالباً ما يتم استخدامه عندما يكون للجماليات الأسبقية على التحميل.
نمط الحشو الخطي
يتحرك الحشو الخطي في خطوط متوازية مستقيمة لكل طبقة. يتغير الاتجاه قليلاً بين الطبقات. تستخدم مواد أقل وتطبع أسرع من الشبكة. ومع ذلك، فهو أضعف. يعمل هذا النمط جيدًا للنماذج المرئية أو المسودات السريعة حيث لا تكون الوظيفة هي الهدف الأساسي.
نمط الحشو الجيروسفي
تخلق حشوة الجيرويد منحنى انسيابي ثلاثي الأبعاد لا يتكرر بنفس الطريقة من طبقة إلى أخرى. يوفر قوة عالية ومرونة جيدة مع الحفاظ على وزن منخفض. هذا النمط مثالي للأجزاء التي تواجه الالتواء أو الانحناء. وغالباً ما يستخدم في الأجزاء الوظيفية والمكونات المقاومة للصدمات.
نمط الحشو الثماني
يستخدم النمط الثماني مزيجاً من المثلثات والخطوط القطرية. وهو يشكل شبكة قوية ثلاثية الأبعاد. يعطي هذا التصميم نسبة قوة إلى وزن ممتازة. يقاوم الضغط من عدة اتجاهات. وهو مثالي للأجزاء التي تتطلب قوة ميكانيكية عالية مع الحفاظ على تصميم خفيف الوزن.
نمط حشو البرق
يشبه حشو البرق المسارات العشوائية، مثل صاعقة البرق. يدعم فقط الأجزاء العلوية من النموذج. يستخدم مواد قليلة جدًا ويطبع بسرعة. هذا النمط هو الأنسب للنماذج المرئية أو النماذج الأولية التي تتطلب الحد الأدنى من القوة. وهي غير مناسبة للأجزاء الوظيفية.
نمط الحشو الثلاثي
يطبع هذا النمط مثلثات في طبقات. تعطي المثلثات دعماً قوياً. يتحمل النمط جيداً تحت الضغط. إنه مناسب للأجزاء التي تحمل أحمالاً ثقيلة. تستغرق طباعته وقتًا ومواد أكثر من الأنماط الأبسط، ولكن القوة تعوض عن ذلك.
نمط الحشو المتقاطع
النمط المتقاطع يشبه علامات الجمع الصغيرة. يطبع بسرعة ويستخدم القليل من المواد. ومع ذلك، فإن قوته منخفضة. تعمل بشكل جيد مع النماذج خفيفة الوزن أو الأجزاء ذات الضغط المنخفض. إنها سريعة ومباشرة ولكنها غير مناسبة للاستخدام الثقيل.
شرح كثافة الملء
تؤثر كثافة الحشو على قوة أو خفة أو سرعة طباعتك ثلاثية الأبعاد. إنه أحد أكثر الإعدادات أهمية في برنامج التقطيع.
ما هي كثافة الحشو؟
كثافة الملء هي كمية المادة المستخدمة لملء الجزء الداخلي للجزء. يتم قياسها كنسبة مئوية. الحشو 0% يجعل الجزء مجوفاً. الحشو 100% يجعله صلباً.
كثافة أعلى تعطي المزيد من القوة والوزن. كثافة أقل توفر الوقت والمواد.
نطاقات الكثافة القياسية وتطبيقاتها
- 0%-15% 0%: تستخدم للنماذج المرئية وقطع العرض. الأجزاء خفيفة الوزن وسريعة الطباعة، ولكنها ضعيفة.
- 20%-40%: جيد لمعظم الأجزاء الوظيفية. يوفر قوة معتدلة مع توفير المواد.
- 50%-70%: مناسبة للأجزاء القوية التي تتحمل الضغط المنتظم.
- 80%-100%: تستخدم للأجزاء تحت الأحمال العالية أو الصدمات. تتطلب هذه المطبوعات وقتاً أطول وتستخدم مواد أكثر بكثير.
ما هي كثافة الحشو المثلى؟
تعتمد أفضل كثافة على استخدام الجزء. إذا كان الجزء لن يحمل وزنًا أو ضغطًا، فإن 15-20% عادة ما تكون كافية. بالنسبة للأجزاء الحاملة أو المتحركة، يكون التوازن 40-60% مثاليًا. أما بالنسبة للتطبيقات الشاقة، فارتفع إلى أعلى من ذلك.
تجنب استخدام 100% ما لم تكن هناك حاجة إليها. فهو يضيف وقت الطباعة وتكلفة المواد دون تقديم فائدة مضافة كبيرة في معظم الحالات.
العوامل المؤثرة في اختيار الحشو
يعتمد الاختيار الصحيح للحشو على عدة أشياء. وتشمل هذه الأمور كيفية استخدام الجزء والمواد التي ستتم طباعتها وكيفية ترتيب الطبقات.
غرض الطباعة: الوظيفية مقابل الزخرفية
إذا كان الجزء زخرفي، فلا يحتاج إلى الكثير من القوة. يمكنك توفير الوقت والخيوط باستخدام كثافة حشو منخفضة ونمط أساسي.
يجب أن تكون الأجزاء الوظيفية قادرة على تحمل الوزن أو مقاومة القوة. تحتاج هذه إلى أنماط حشو أعلى وأقوى. يحتاج الجزء المستخدم في ماكينة أو أداة إلى دعم داخلي أكبر من قطعة العرض.
اعتبارات المواد من أجل الحشو الأمثل
تتصرف المواد المختلفة بشكل مختلف مع الحشو. يطبع PLA جيدًا حتى مع الحشو المنخفض لأنه صلب. قد تحتاج مادة TPU المرنة إلى المزيد من الحشو لتجنب الترهل.
بعض المواد تتقلص أو تلتوي أكثر. الحشو الأقوى يمكن أن يساعد في مقاومة هذه التأثيرات. تكلفة المواد مهمة أيضاً - قد يدفعك الخيوط الباهظة الثمن إلى خفض الحشو لتوفير المال.
ارتفاع الطبقات وتأثيره على كثافة الحشو
يؤثر ارتفاع الطبقة على مدى قوة عمل الحشو مع الغلاف الخارجي. الطبقات السميكة تطبع بشكل أسرع ولكنها قد لا ترتبط بشكل جيد. تنتج الطبقات الأقل سمكًا مطبوعات أكثر سلاسة وقوة أفضل ولكنها تتطلب وقتًا أطول.
إذا كنت تستخدم طبقة سميكة، فقد تحتاج إلى كثافة حشو أعلى لتعويض الرابطة الأضعف. مع الطبقات الرقيقة، يمكن حتى للطبقات الرقيقة أن توفر دعماً كافياً للهيكل.
خاتمة
يشير Infill إلى البنية الداخلية داخل جزء مطبوع ثلاثي الأبعاد. وهو يؤثر على القوة والوزن وسرعة الطباعة واستخدام المواد. يعتمد النمط الصحيح للحشو والنسبة المئوية والإعداد الصحيح على ما يجب أن يقوم به الجزء الخاص بك. الأجزاء الأخف وزنًا تستخدم نسبة أقل من الحشو. تحتاج الأجزاء الأقوى إلى المزيد. يساعدك اختيار التركيبة الصحيحة على الطباعة بكفاءة أكبر وتحقيق نتائج أفضل.
هل تحتاج إلى مساعدة بشأن الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد المخصصة لمشروعك؟ تواصل مع فريقنا لحلول سريعة وموثوقة مصممة خصيصًا لتلبية متطلبات التصميم الخاصة بك.
مهلا، أنا كيفن لي
على مدى السنوات العشر الماضية، كنت منغمسًا في أشكال مختلفة من تصنيع الصفائح المعدنية، وشاركت رؤى رائعة هنا من تجاربي عبر ورش العمل المتنوعة.
ابقى على تواصل
كيفن لي
لدي أكثر من عشر سنوات من الخبرة المهنية في تصنيع الصفائح المعدنية، وتخصصت في القطع بالليزر، والثني، واللحام، وتقنيات معالجة الأسطح. كمدير فني في شنغن، أنا ملتزم بحل تحديات التصنيع المعقدة ودفع الابتكار والجودة في كل مشروع.
