Persentase Pengisian (Infill Percentage) pada Komponen Besar: Apa Fungsinya Sebenarnya?
Persentase pengisian ditulis pada skala yang berkisar dari 0 hingga 100, dan angka tersebut hanya menggambarkan satu volume saja:
ruang yang dibatasi oleh dinding. Sebuah alat pemotong menetapkan pembagian itu sebelum gambar dibaca sama sekali, itulah sebabnya pengaturan tersebut
menggambarkan bagian interior, bukan keseluruhan bagian.
Aprinter 3D format besar Diminta untuk mengisi 20 persen dari bagian interior itu, namun tetap menelusuri setiap garis luarnya secara penuh. Siluetnya
Produk yang dihasilkan bukanlah 20 persen padat, dan semua yang dilakukan oleh angka tersebut berasal dari pengaturan tunggal itu.
Apa yang Dicakup oleh Persentase Tersebut, dan Apa yang Tidak Diperhitungkan
Setiap program pengiris (slicer) melakukan hal yang sama terlebih dahulu. Program tersebut menelusuri garis luar setiap lapisan, kemudian mengisi area yang tersisa di dalam lingkaran tersebut.
Lingkaran-lingkaran tersebut adalah kelilingnya. Wilayah tersebut adalah satu-satunya hal yang diukur oleh persentase.
Kedua ujungnya jelas: 0 membiarkan bagian dalam kosong, dan 100 mengisinya penuh. Di antara keduanya, terdapat kisi-kisi, segitiga,
dan pola sarang lebah menggambarkan hunian yang sama dalam bentuk yang berbeda, dan tidak satu pun dari pola tersebut mengubah apa yang
sejumlah ukuran. Pengaturan tersebut menggambarkan interior yang sama; namun, bahan baku disuplai dalam bentuk filamen atau sebagai
pelet.
Penjelasan persentase pengisian (infill percentage) yang tepat adalah pernyataan tentang volume. Jika dibaca sebagai janji tentang bagian yang sudah jadi, maka
Angka yang sama melebih-lebihkan apa yang dikendalikannya, karena sebagian besarnya adalah keliling, permukaan, dan sambungan.
Perubahan Kepadatan Mana yang Terjadi Lebih Dulu: Massa dan Waktu Pengendapan
Meningkatkan persentase tersebut menambahkan polimer, dan polimer tersebut harus diendapkan. Kedua konsekuensi tersebut memengaruhi bagian dalamnya.
volume secara ketat, yang menjadikannya efek pengaturan yang paling dapat diandalkan. Menggandakan kepadatan interior
Massa bagian dalam kira-kira berlipat ganda, dan waktu pengendapan yang dimiliki bagian dalam pun bertambah.
dengan itu. Pada sebuahprinter 3D industriR,Efek kedua muncul dalam jadwal, bukan pada bagian-bagiannya.
Bagian tepi, lapisan padat di bagian atas dan bawah, serta pergerakan antar fitur sebagian besar tidak terpengaruh oleh
angka tersebut. Yang dimiliki oleh latar adalah volume di antara keduanya, dan semua hal lain dalam daftar itu ditentukan oleh
pengaturan lainnya.
Cangkang vs Inti: Mana yang Mampu Menahan Lentur?
Kelenturan ditentukan oleh jarak. Suatu penampang menahan lenturan sebanding dengan seberapa jauh polimernya berada dari
di tengah, dan kontribusi itu meningkat sebanding dengan kuadrat jarak tersebut. Menggandakan jarak tersebut akan mengalikan
kontribusinya meningkat 4 kali lipat, dan memindahkannya 3 kali lebih jauh akan melipatgandakannya menjadi 9 kali lipat. Polimer terluar memberikan kontribusi paling besar.
bekerja. Polimer di tengahnya melakukan pekerjaan paling sedikit.
Bagian interiornya tidak sepenuhnya tidak berguna. Bagian ini menahan dinding bagian dalam agar tidak terlipat ke dalam, dan menopang permukaan atas.
sementara itu tertutup. Keduanya adalah tugas struktural yang sebenarnya, dan tidak satu pun muncul dalam angka kekakuan.
Jika diperbesar 2 kali, pengaturan yang sama akan menghasilkan efek yang lebih sedikit.
Keliling dan luas tidak bertambah bersamaan. Perbesar penampang melintang sebanyak 2 kali lebarnya, maka kelilingnya akan bertambah 2 kali lipat.
sementara luas yang tertutup bertambah 4 kali lipat. Perbesar 10 kali dan kelilingnya bertambah 10 kali lipat sementara luasnya bertambah.
100 kali lipat. Jika suatu bagian diperbesar dalam tiga arah, volumenya akan bertambah 8 kali lipat, itulah sebabnya massa adalah apa yang
mendaki paling cepat pada bangunan yang besar.
Inilah mengapa pengaturan infill untuk cetakan 3D besar berbeda dengan pengaturan yang sama pada cetakan kecil. Semakin besar ukurannya, semakin baik.
Semakin kecil bagiannya, semakin besar pengaruh kelilingnya, dan semakin besar pula pengaruh bagian dalamnya terhadap struktur.
menjadi materi tersendiri, bukan sekadar detail yang tersembunyi di balik dinding. Mengubah pengaturan dari 20 persen menjadi 60 persen.
menambahkan polimer di mana-mana, dan jalur beban tidak bergeser.
Mengapa Arah Lebih Penting daripada Persentase
Dua bagian yang dibangun dengan kepadatan yang sama dapat berperilaku berbeda, karena arah pola pengisian merupakan keputusan yang terpisah.
Serat yang melintangi beban lentur bertindak sebagai rusuk dan menambah daya tahan di tempat yang dibutuhkan. Kepadatan yang sama sejajar di sepanjang
Arah pembebanan menambahkan polimer yang sudah ada di sekelilingnya.
Sambungan sama pentingnya dengan geometri. Di tempat pengisi bertemu dengan dinding bagian dalam, sambungan tersebut dapat mentransfer...
beban melintasi celah atau tidak, dan inti padat yang terhubung lemah ke cangkang adalah bagian yang lebih berat dengan tidak berubah.
Kekakuan. Kegagalan itu tidak terlihat dari luar dan umum terjadi pada komponen yang disetujui hanya berdasarkan kepadatannya saja.
| Pola | Terbaik untuk | Mengapa |
| Kisi / Garis | Kecepatan, penggunaan umum | Cepat dicetak, kekuatan lumayan, tetapi bisa retak di sepanjang salah satu sumbu. |
| Segitiga | Ketahanan geser | Rasio kekuatan terhadap berat terbaik untuk komponen besar di bawah beban yang beragam. |
| Giroid | Isotropi, tidak ada sumbu lemah | Sangat bagus secara keseluruhan, tetapi lebih lambat dalam mencetak bagian-bagian besar. |
| Kubik | Beban vertikal | Bagus untuk kompresi, kurang bagus untuk pembengkokan |
| Petir | Komponen visual, kecepatan maksimal | Mengorbankan kekuatan demi material minimal—sangat buruk untuk penggunaan struktural. |
Apakah Pengisian (Infill) Membuat Suatu Bagian Menjadi Lebih Kuat?
Bagian interior memiliki fungsi nyata ketika suatu bagian terkena benturan di permukaannya, atau diberi beban tekan yang menyebabkan terjadinya tekukan.
batasnya. Pengisian untuk bagian penahan beban adalah soal posisi, dan kepadatan adalah pengungkit yang tepat hanya dalam hal itu.
Printer 3D diberi tahu seberapa penuh bagian dalamnya harus dibuat, tetapi tidak diberi tahu apa yang akan dilakukan oleh bagian tersebut.
Pengerjaan permukaan berjalan sebaliknya. Cetakan atau alat pembentuk dinilai dari permukaannya, sedangkan perlengkapan dinilai dari posisi yang dipegangnya.
Dalam kedua kasus tersebut, keliling dan sambungan menentukan hasilnya, dan polimer di tengah hanya perlu mencegah permukaan agar tidak
Lentur saat dikerjakan. Kepadatan ekstra tidak mengubah apa pun yang dapat ditemukan oleh inspektur setelah itu terpenuhi. Hubungannya
Hubungan antara persentase pengisian dan kekakuan tidak proporsional, dan pada jenis pekerjaan tersebut, hubungan itu hampir tidak ada.
| Persentase pengisian | Peningkatan Kekuatan Relatif | Apa yang Sedang Terjadi |
| 0–15% | Keuntungan persentase tinggi | Dinding merupakan jalur beban utama; pengisi dinding terutama mencegah defleksi dinding. |
| 15–40% | Keuntungan moderat | Pembangunan pengisi mulai berbagi beban yang berarti dengan dinding. |
| 40–60% | Pengembalian yang semakin berkurang | Kekuatan utama saat ini sebagian besar berasal dari jumlah dinding, bukan dari pengisian ruang kosong. |
| 60–100% | Kekuatan ekstra minimal | Anda kebanyakan hanya membuang-buang filamen dan waktu. |
Khusus untuk komponen berukuran besar: Semakin besar komponennya, semakin banyak isian yang berfungsi sebagai penyangga/penahan jarak antara lapisan atas dan bawah.
alih-alih struktur penahan beban. Bagian pengisi besar 20% dengan 4–5 dinding seringkali lebih kuat daripada bagian pengisi 50%.
bagian dengan 2 dinding.
Kekakuan, Kekuatan, dan Ketangguhan: Jawab 3 Pertanyaan Berbeda
Kekakuan adalah resistensi terhadap defleksi. Kekuatan adalah beban di mana sesuatu akan patah, dan ketangguhan adalah seberapa besar
energi yang diserap suatu bagian sebelum bagian lainnya menyerapnya. Ketiganya biasanya disebut sebagai satu sifat tunggal, padahal perilakunya berbeda.
Hubungan yang benar-benar kuat adalah hubungan yang sederhana: kepadatan infill dan waktu pencetakan bergerak bersamaan, begitu pula berat bagian dan infill.
keduanya mengikuti garis yang sama, karena keduanya melacak volume polimer yang ditempatkan, bukan lokasi penempatannya. Kekakuan
mengikuti jalur yang berbeda, menjawab berdasarkan jarak dari tengah bagian tersebut, bukan berdasarkan kuantitas. Dari ketiganya
Jika ditanya, latar belakangnya hanya mengarah pada satu pertanyaan saja.
Pengisian padat versus pengisian jarang adalah pilihan tentang pertanyaan mana yang lebih penting, dan bukan pilihan tentang kualitas.
Apa yang harus dilakukan oleh mesin pencetak 3D, apakah mempertahankan bentuk atau bertahan dari benturan, akan menentukan mana yang berfungsi.
