3D Baskıda İç Dolgu: Tanım, Ana Parçalar ve Farklı Türler

3D baskı iç dolgusu, 3D baskılı parçanın iç yapısını ifade eder. Bu iç yapı birçok farklı şekil kullanılarak üretilebilir. İç dolgunun amacı, parça ağırlığını, dayanıklılığını ve baskı süresini optimize etmektir. Birçok farklı iç dolgu deseni mevcuttur.

3D baskıda iç dolgu nedir?

3D baskıda “iç dolgu”, çoğu 3D baskılı parçanın içinde bulunan iç desenleri ifade eder. Enjeksiyon kalıplama gibi, bazı üretim süreçleriyle yapılan parçalar ya tamamen katı ya da tamamen içi boş yapılmalıdır. Bununla birlikte, Fused Deposition Modelling (FDM) ile 3D baskı parçaları, dış baskılı duvarların içindeki boşluğu kısmen dolduran çeşitli yapısal desenlerle yapılabilir.

3D baskıda iç dolgunun amacı nedir?

3D baskıda iç dolgunun amacı, 3D baskılı bir parçanın içinde bir örgü yapısı oluşturarak hem baskı süresinden hem de malzemeden tasarruf etmektir. Tamamen yoğun parçaların basılması genellikle gereksizdir ve sadece malzeme israfına yol açar. İç dolgu, parça üzerindeki yüklerin en yüksek olduğu yerlerde güç sağlamak için stratejik olarak yerleştirilebilir. Daha yüksek bir dolgu yoğunluğu, daha yüksek bir dolgu yüzdesi anlamına gelir.

3D baskıda iç dolgunun ana parçaları nelerdir?

Tipik bir 3D baskı parçası, önceden tanımlanmış bir kalınlığa sahip dış kabuğa sahip olacaktır. İç dolgu yapısı bu dış kabuk tarafından tamamen çevrelenir ve parça baskı tamamlandığında görünmez. Dolgu, parça boyunca eşit olarak dağılır ve 3D baskı iç dolgusu, zaman kazanmak amacıyla dış kabuklardan daha yüksek hızlarda yazdırılır.  İç dolgu baskı örgüsü de kabuk kadar kalın değildir. Birçok farklı iç dolgu deseninin her birinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır.

3D baskıda farklı iç dolgu türleri nelerdir?

Birçok farklı 3D yazıcı iç dolgusu türü vardır. Hepsi aynı baskı süresini ve malzeme kullanımını azaltma amacını taşır. Aşağıda, bugün kullanılan 3D baskı iç dolgu modellerinden bazıları bulunmaktadır:

Çizgi İç Dolgu Deseni

Çizgiiç dolgu, katman başına birden fazla paralel çizgiden oluşur. Her katman bir öncekini 90 derecelik bir açıyla keser. Diğer desenlerin aksine, çizgi deseni aynı katmanda birbirini kesmez. Bu, parçayı iki boyutlu olarak güçlendirir. Çizgi dolgu, ızgara ve üçgen desenlere göre nispeten daha hızlıdır.

Eş Merkezli İç Dolgu Deseni

Eş merkezli 3D baskı iç dolgusu, baskısı en hızlı dolgu modellerinden biridir ve en az malzeme kullanır. Ancak, bu, parça dayanıklılığının azalması anlamına gelir. Eş merkezli desen, özellikle x veya y yönlendirildiğinde diğer iç dolgu türleri kadar güçlü değildir.

Gyroid İç Dolgu Deseni

Gyroid 3D baskı iç dolgu deseni, sırayla dalgalı çizgiler veya eğriler oluşturur. Bu işlem diğerlerine göre daha uzun sürer. Bununla beraber, benzersiz gyroid iç yapısı neredeyse izotropik mekanik özelliklere olanak tanır. Baskılar hala z-ekseninde daha zayıftır, ancak bu desen x ve y-ekseninde kesme dayanıklılığını artırır. Gyroid iç dolgu deseni, esnek malzemelerle iyi çalışır.

Izgara İç Dolgu Deseni

Izgara, en yaygın iç dolgu türlerinden biridir. Izgara deseni, plastik malzemeyi kendi üzerinden 90 derecelik açılarla geçen küp ızgara deseni şeklinde yerleştirir. Bu iç dolgu deseni, genellikle geniş ve düz yüzeylere sahip baskılar için idealdir. Ancak, ızgaralı dolgu desenleri, çizgilerin aynı katmanda birbirleriyle kesişmesi nedeniyle nozül tıkanmalarına yol açabilir.

Oktet İç Dolgu Deseni

Oktet 3D baskı iç dolgu deseni, parçanın içinde tetrahedral (piramit benzeri) hacimler oluşturur. Bu desen, geniş yatay yüzeylere sahip parçalar için en iyisidir. Piramit benzeri hacimlerin konik yapısı nedeniyle dolgu duvarları arasındaki daha küçük boşluklar mümkün olur. Bu, iç dolgu duvarları arasındaki daha kısa açıklıklar olması ve malzemenin sarkma olasılığının azalması anlamına gelir. Bu nedenle, dolgu yoğunluğunu artırmadan daha iyi üst yüzeyler elde edilebilir.

Lightning İç Dolgu Deseni

Bu benzersiz iç dolgu tipi, parça dayanıklılığı pahasına en hızlı baskı süresini sağlar. Destekler bir lightning formunda yerleştirilir ve yalnızca gerektiği yerlere eklenir. Parçalar, yatay özellikler veya iç çıkıntılar için destek gerektiği yerler dışında kabuk şeklindedir.

Üçgen İç Dolgu Deseni

Üçgen 3D baskı iç dolgu deseni, plastik malzemeyi birbirini 60 derecelik açılarla kesen üçgen bir ızgaraya yerleştirir. Bu tür dolgu deseni, geniş ve düz yüzeylere sahip parçalarda en iyi şekilde kullanılır ve ızgara deseni ile benzer performans gösterir. Üçgen dolgu, çizgileri aynı katmanda birbirini çaprazladığı için nozül tıkanmasına neden olabilir.

Üçlü-Altıgen İç Dolgu Deseni

Üçlü-Altıgen, en dayanıklı dolgu desenidir. Izgara ve üçgen dolgu türleri gibi, üçgenlerle kesilmiş altıgen bir desen oluşturmak için kendini çaprazlar. Aynı katmandaki çizgilerin kesişmesi nedeniyle, bu dolgu türü, baskı nozülünü tıkama eğilimindedir.

Kübik İç Dolgu Deseni

Kübik iç dolgu tipi, parçanın içinde kübik hacimler oluşturur. Bu, üçgen dolguya benzer bir katmanlı desen üreterek yapılır. Fakat her bir sonraki katmanı kaydırarak parçada kapalı küp şeklinde hacimler oluşturur. Kübik hacimler, küpün bir köşesinde dengelenmesiyle yönlendirilir.

Çapraz İç Dolgu Deseni

Çapraz desen, İç dolgu olarak birden fazla çapraz şekli oluşturur. Bu 3D baskı dolgu deseni, parçanın bükülmesine ve dönmesine izin verdiği için esnek parça şekilleri için uygunken daha sert plastikler için pek uygun değildir. Ekstra dayanıklılık eklemek için 3D versiyonu da mevcuttur.

İdeal iç dolgu yüzdesi neye bağlıdır?

İç dolgu yüzdesinin belirlenmesindeki ana faktör, parçanın hangi amaçla kullanılacağıdır. Prototipler ve hobi amaçlı üretimler genellikle %20 iç dolgu yüzdesinden daha fazlasını gerektirmez. Mekanik stres yüküne maruz kalacak işlevsel parçalar ise genellikle %50 veya daha fazla iç dolgu yüzdesine ihtiyaç duyar.

İyi bir iç dolgu yoğunluğu nedir?

Çoğu durumda, %20 ile %50 arasında bir iç dolgu yoğunluğu idealdir. 20’den azı dayanıksız parçalara neden olurken, %50’den fazlası çok fazla zaman almaya ve çok fazla malzeme kullanmaya başlar. 

Diğer basit açıkta bırakılan nesneler için önerilen dolgu yüzdesi nedir?

Herhangi bir önemli mekanik yük görmeyecek nesneler için %20 iç dolgu yüzdesi yeterlidir. Ancak, parçanın geometrisi farklı bir iç dolgu yüzdesini gerektirebilir. Örneğin, düz veya yatay bir yüzey, üst katmanın destek eksikliği nedeniyle sarkmamasını sağlamak için daha yoğun bir iç dolgu yüzdesine ihtiyaç duyabilir.

Maksimum gerilme dayanımına ulaşmak için ne kadar iç dolgu gereklidir?

Daha yüksek bir iç dolgu yoğunluğu, parça için daha iyi bir gerilme dayanımını sağlar. Ancak çekme dayanımını belirleyen tek faktör dolgu yüzdesi değildir. Örneğin, filament malzemesi ve baskı yönlendirmesi büyük bir rol oynar. Özellikle FDM parçaları anizotropiktir. Arakatman bağlantı zayıflığı nedeniyle z ekseninde daha zayıftır.

Bir FDM parçası z yönünde yüklendiğinde, gerilme dayanımını kontrol eden belirleyici faktör, katmanlar arası bağlanma kalitesi olacaktır. İç dolgu yüzdesinin ise bu durumda çok az etkisi olacaktır.

En iyi iç dolgu türü nasıl seçilir?

En iyi iç dolgu türünü seçme adımları şunlardır:

1. Parça gereksinimlerini kontrol edin. İhtiyaç duyulan iç dolgu yüzdesini hesaplayın.
2. Kullanılabilir malzeme ve her bir parça için harcayabileceğiniz zaman dahil kaynaklarınızı değerlendirin.
3. Gereksinimlerinize ve kaynaklarınıza uygun olan iç dolgu desenlerini listeleyin.
4. Parçanız için en iyi iç dolgu desenini seçin.

En iyi iç dolgu desenini seçmek genellikle deneme yanılma ile belirlenir. En iyi ayarların neler olduğunu anlamak için küçük bir parçada deneme baskısı yapmak her zaman faydalı olacaktır. Genellikle, ızgara veya hat desen gibi en basit desenler iyi sonuçlar verir.

3D baskı için iç dolgu önemli mi?

Evet, 3D baskıda iç dolgu önemli bir unsurdur. Dolgu olmadan, tasarımda desteklenmeyen yüzeyler nedeniyle bazı parçalar hiç basılamayabilir. Dolgu, baskı süresi ile malzeme gereksinimleri arasında bir denge sağlamak için gerektiği yerlerde ekstra dayanıklılık ekler. Bazı parçalar hiç iç dolgu olmadan basılabilir.

Ancak, bunlar genellikle üstleri açık, içi boş (örneğin, vazolar gibi) parçalardır ve yapısal uygulamalar için kullanılamazlar.

Özet

Bu makalede, 3D baskıda iç dolgu kullanımını, mevcut yaygın dolgu deseni türlerini ve kullanım için bir desen seçme yöntemlerini ele alınmıştır.

Xometry, prototipleme ve üretim ihtiyaçlarınız için 3D baskı hizmetleri ve katma değerli hizmetler de dahil olmak üzere geniş bir üretim kapasitesi sunmaktadır. CAD dosyanızı yükleyin ve 3D baskınız için anında fiyat teklifi alın.

Bookmark (0)

Close

1

Paylaş