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[GUIDA] Guida Infill – come scegliere il riempimento

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Con questo nuovo articolo approfondiamo un nuovo argomento, più in particolare una Guida Infill. L’infill, in italiano riempimento è la parte interna della stampa 3D, tipicamente visibile solo durante la creazione e poi totalmente invisibile. Come abbiamo già detto in molti articoli, gli oggetti stampati in 3D sono molto più leggeri di quello che non appaiano ad occhio. Molte volte mi è stato detto da profani che l’oggetto non sembrava così leggero.

Questo effetto è dovuto dallo slicer, il programma che realizza i comandi di stampa (il G-code). Infatti per risparmiare materiale, che comunque non sarebbe visibile, costruisce internamente una struttura che anche se non risulta piena, comunque conferisce alla creazione un’eccezionale resistenza.

 

Un a percentuale più alta di infill porta ad una resistenza meccanica maggiore e aiuta, essendo di supporto, alla stampa della superficie orizzontale del modello, soprattutto se piatta. Ecco l’articolo dove se ne parla più approfonditamente: Buchi sulle facce dei modelli stampati in 3D

Al contrario scegliere di diminuire l’infill porta il vantaggio di risparmiare materiale (se ne usa meno) e di conseguenza anche tempi di stampa leggermente minori.

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Guida Infill: Qualche considerazione sulle percentuali di riempimento

La maggior parte dei programmi di slicer ha un’impostazione di riempimento predefinita compresa tra il 15% e il 20%. E per la maggioranza delle stampe, questa densità è ottima. Tuttavia, quando si tratta di percentuale di riempimento, non esiste una regola unica.  In generale, la forza di un oggetto stampato con tecnica FDM è proporzionale alla percentuale di riempimento utilizzata durante la stampa. Ad esempio, una parte che utilizza il 50% di riempimento è circa il 25% più resistente di una parte che utilizza il 25% di riempimento. Tuttavia, resistenza non aumenta in modo proporzionale. L’aumento della percentuale di riempimento dal 50% al 75% comporta solo un aumento di forza aggiuntivo del 5/7%.

Il valore consigliato dell’infill va dal 10%, per oggetti d’arredamento fino ad un 30% per oggetti da maneggiare e che devono essere resistenti. Si sconsiglia in ogni caso di andare oltre il 50%. Oltre questa percentuale non otteniamo un effettivo irrobustimento proporzionale, solo un dispendio di materiale, e quindi di soldi.

Su alcuni slicer invece di impostare la densità di riempimento come percentuale, è possibile impostare la distanza tra le linee. Questa opzione determina la distanza tra ciascuna linea di riempimento, questa ha lo stesso effetto della modifica della densità di riempimento.

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Guida Infill: Tipo di riempimento

Riempimento Debole

Linee: crea un riempimento a griglia, stampando in una direzione per strato, crea un riempimento leggerissimo.
Concentrico: il riempimento viene stampato dall’esterno verso il centro del modello. In questo modo le linee di riempimento non saranno visibili attraverso le pareti della stampa. Crea però un riempimento debolissimo, da maneggiare con cura
Concentrico tridimensionale: stampa dall’esterno verso il centro del modello, al contrario del concentrico semplice, altrettanto fragile.

Questi tipi di riempimento sono adatti a stampe veloci, in alcuni casi ad hoc per ottenere i migliori risultati per l’aspetto finale delle creazioni. Sconsigliati però per stampe che devono resistere a sforzi o stampe funzionali in un insieme (ingranaggi). Questi sono inoltre i migliori riempimenti da adoperare per stampare con filamenti flessibili. La poca consistenza aiuta a mantenere gli oggetti davvero morbidi.

Riempimento Forte

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Griglia: un riempimento a forma di griglia, con linee in entrambe le direzioni diagonali su ogni livello.
Triangoli: crea un modello di riempimento a forma triangolare.
Esagonale: anche detto Honeycomb, (a cella d’ape), modello di riempimento a forma esagonale

Il riempimento a cella d’ape (Honeycomb) insieme a triangoli sono gli infill che tra tutti conferiscono maggiore robustezza. Subito seguiti a ruota da Griglia, che è leggermente meno tosto e che fa risparmiare un poco di materiale. Sono infill da usare per oggetti che devono avere una resistenza meccanica eccezionale. Per pezzi da usare materialmente o che siano parte di una stampa meccanica complessa e che possano subire sforzi di tiro o di pressione

Riempimento compromesso tra resistenza e risparmio

Cubico: riempimento 3D di cubi inclinati.
Tetraedrico: un riempimento 3D di forme piramidali.
Zig Zag: un riempimento a forma di griglia, che stampa continuamente in una direzione diagonale.
Quarto di cubo: usato per figure geometriche e stampe grandi. Questo particolare infill garantisce un’ottima robustezza pur diminuendo il materiale usato, riduce al massimo le vibrazioni durante la fase di stampa, in particolare dimezza le vibrazioni rispetto al solito riempimento a griglia.

Gli infill di questa categoria sono studiati per una buona resistenza finale della stampa combinata al risparmio di materiale. In particolare cubico e tetraedrico sono usati per oggetti che devono avere una resistenza media e sono di grandi dimensioni. Questi infill recuperano il 30% di materiale e di stampa, mediamente rispetto ad un riempimento più spinto.
Nota particolare per l’infill quarto di cubo, adatto a stampe di grandi dimensioni su stampanti di grandi dimensioni. La sua particolare forma riduce le vibrazioni e quindi particolarmente adatto su larga scala.

Riempimenti particolari

Croce bottonata: consigliato per le gomme, materiali flessibili e morbidi. Il pattern a croce bottonata riduce di molto le ritrazioni, adatto quindi per particolari problematiche date dalla ritrazione, come frequenti intasamenti. Per la proprietà transitiva presenta meno problemi quando la ritrazione è disattivata.

L’infill croce bottonata potrebbe essere una bella scoperta, dandoci la possibilità di lasciare le ritrazioni attivate anche stampando con filamenti flessibili.

Guida Infill: Alcune opzioni dell’infill che possono facilitarci la vita e a cui prestare attenzione

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Guida Infill: Sovrapposizione riempimento

L’impostazione che controlla la quantità di sovrapposizione tra il riempimento e le pareti. Può essere impostata, come l’infill come percentuale o come valore reale. Più alto è questo valore  e superiore sarà legame tra il riempimento e le pareti. Non si deve esagerare però perchè potrebbe ridurre la qualità visiva della stampa. L’estrusione del riempimento superiore al 30% potrebbe portare ad accumulare troppo materiale sulla parete esterna, e questa potrebbe lasciare un’ombra sulla parete esterna.

Guida Infill: Regolare l’altezza dell’infill diversa da quella delle pareti

Un’opzione parecchio interessante, per ridurre notevolmente i tempi di stampa mantenendo una qualità superficiale eccelsa è il regolare l’altezza dell’infill maggiore rispetto alle pareti. Quindi potemmo per esempio impostare l’infill con altezza 0,2 mm con altezza dello strato a 0,1 mm. Stampe eccelse realizzate in poco tempo! Quando si utilizza questa opzione bisogna solo prestare attenzione ad impostare il valore di infill multiplo dell’altezza livello, altrimenti Cura lo arrotonda da se). Nei test fatti fino a questo momento ho solo provato a raddoppiare il valore di infill, anche se probabilmente si potrà anche quadruplicarlo: Layer 0,05 mm, infill 0,2 mm. Ricordate però anche la regola di non superare come altezza layer/infill i 3/4 dell’ampliezza dell’estrusore. Quindi NON IMPOSTATE il layer a 0,2 mm e l’infill a 0,4 mm. Con un nozzle da 0,4 di diametro il layer accettabile più alto che possiamo creare è 0,3 mm!Tenetelo sempre a mente!

Guida Infill: Riempimento Graduale

Questa opzione ci permette di ridurre progressivamente il riempimento utilizzato. L’altezza graduale del passo di riempimento è l’altezza alla quale il riempimento deve essere ridotto come calcolato dagli strati superiori. In questo modo gli strati superiori possono essere chiusi facilmente, senza l’uso di molto riempimento durante tutta la stampa.

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Guida Infill: Riempimento prima delle pareti

Con questa impostazione abilitata, il riempimento verrà stampato prima delle pareti. Ciò si traduce in più solidità del modello perché le pareti si attaccano al riempimento già stampato. Di contro, la stampa in questo ordine inverso può rendere il riempimento visibile attraverso le pareti. La finitura superficiale sarà meno precisa e “rigata” da quest’opzione.

Guida Infill: NOTA FINALE

E’ possibile in qualche caso che si presenti un infill lanoso. Anche se può sembrare un problema dell’infill va considerato come un problema di sottoestrusione, ed ha come causa 2 motivi principali.

    1. Il primo riguarda la velocità di estrusione. Molti slicer impostano una velocità dell’infill superiore a quella dei perimetri. Se erroneamente impostiamo una velocità perimetrale limite, per il nostro hotend, ci troveremo a non avere abbastanza flusso per stare dietro alle impostazioni indicate.
    2.  Come seconda possibilità, quando ci troviamo a fronteggiare il riempimento lanoso potremmo essere difronte ad un problema di intasamento parziale dell’ugello. Questo problema è spesso ignorato ma si verifica molto più spesso di quanto pensiamo. A me capita spesso di risolvere i problemi di sottoestrusione solo cambiando o pulendo approfonditamente il nozzle. Tenete sempre qualche nozzle di riserva per provare a sostituirlo in caso di sottoestrusione: il costo è veramente minimo! Acquistateli al miglior prezzo su AMAZON


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