依據應用場合,3D 列印零件的強度要求不同,在使用 Cura 切片軟體時,我常陷入 Infill 不知怎麼調強度才夠的困擾。

不需承重或對抗扭力的物品比較簡單,Infill 設 10%,樣式設 Triangle 就好。但如果是支撐或固定用途零件,Infill 設太低用沒幾下就受損破裂;設太高,一來浪費材料,二則輸出時間往往兩三倍起跳。

做點功課整理資料,才不會每次都陷入迷惘。

填充樣式整理

參考來源:The Best Cura Infill Pattern (for Your Needs) | All3DP

Cura 3.6 的 13 種填充樣式,可分為四大類

觀賞用模型(低強度,密度 0-15%)

  • Lines
    力求減輕重量並縮短輸出時間

標準(中強度,密度 15-50%)

強度比 Lines 高 35%

  • Grid
    複雜度較低,速度快
  • Triangles
    對與物件表面垂直的負載有不錯的強度,特別適用薄的矩型物件
  • Tri-Hexagon
    六角結構能有效提供既有材料的強度,在面與面之間的連結線較短,能減少列印冷卻不佳造成彎曲

功能性零件(高強度,密度 > 50%)

  • Cubic
    由立方體堆疊排列組成
  • Cubic Subdivision
    Cubic 改良版,可減少耗用材料
  • Octet
    由金字塔形堆疊而成
  • Quarter Cubic
    類似 Cubic,有金字塔對半翻轉交疊組合
  • Gyroid
    波浪片狀交疊而成,對各方向都具有不錯的強度。適合受力來自多個方向的物件

彈性物件(密度 0-100%,視你希望的可擠壓程度而定)

  • Concentric
    漣漪狀
  • Cross
    十字箭頭
  • Cross 3D
    十字箭頭,隨高度向斜方向位移

圖例:


圖片來源:3D Print Infill Patterns Explained

填充樣式強度實測

參考資料:YouTube 影片:填充樣式與強度實驗

列印耗時

強度測試(藍色為垂直方向承受壓力上限,橘色為橫向)

填充密度

How to Use 3D Print Infill Settings - Increase Strength, Save Filament

  • 增加 Shell (牆)的厚度可以換取較低的填充密度卻又不損失強度,降低整體列印時間、線材成本及失敗機率。
  • 50% 填充率大約比 25% 填充率強度提高 25%,但填充率從 50% 提升到 75%,強度大約只會再提高 10%

如何達到最大強度?

參考:精彩的樣式 + 填充率 + 壁厚大亂鬥實驗影片

影片結論:不要一昧衝高填充率,實驗裡最高記錄由六層壁厚配 15% 填充率創下,打敗兩層壁厚 100% 填充。需要高強度的一般應抓 4 層壁厚配 50% 填充率通常就很夠了。


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