Antes de enviar su diseño a su impresora 3D y presionar el botón «Imprimir», hay una decisión crucial que debe tomar: ¿el objeto debe imprimirse como hueco o sólido? La decisión de imprimirlo como hueco o sólido suele verse afectada por varios factores. Uno de ellos es el propósito del diseño que está creando. Por lo general, se prefiere un diseño hueco si desea que el objeto sea liviano y no esté sujeto a mucha tensión. También le ayuda a conservar materiales y reducir los costes de producción.
Por otro lado, si necesitas que sea fuerte, un diseño sólido suele ser mejor. Además, el tamaño de su material es importante para determinar cómo debe verse la estructura interna. Si desea ahorrar en el costo del material, considere imprimir hueco en lugar de sólido, ya que usa menos material.
Para ajustar la estructura interna de su diseño para crear un objeto hueco o sólido, debe cambiar la configuración de relleno, como la densidad. La densidad de relleno determina el porcentaje del material interno utilizado dentro del modelo. Le permite controlar la cantidad de relleno utilizado en la impresión, que va de 0 a 100%. Cuando establece la densidad de relleno en 0 %, la impresora 3D crea una impresión hueca sin estructura interna. Establecerlo al 100% significa que todo el espacio interno del modelo 3D se llenará con material y el objeto será sólido y más fuerte, aunque utilizará mucho material. Los valores intermedios generarán una estructura reticular interna, llenando parcialmente el espacio dentro del modelo.
Además de la densidad de relleno, también existe la configuración del patrón de relleno, que veremos en detalle en este artículo, y es una de las configuraciones que determina la disposición geométrica específica de la estructura del material dentro del modelo impreso en 3D. Puede ajustar la configuración de relleno de sus diseños en una cortadora como Cura. Usaremos Cura para demostrar esto, ya que es uno de los programas de corte en 3D más populares disponibles. Como otro Cortadoras de impresoras 3Dofrece varios patrones de relleno, cada uno con sus características, fortalezas y aplicaciones.
Después de importar sus diseños al software, puede acceder a la configuración del patrón de relleno haciendo clic en relleno en la configuración de impresión.
La siguiente tabla resume los patrones de relleno disponibles en Cura y sus funciones.
| No. | Patrón de relleno | Mejor para |
|---|---|---|
| 1 | Patrón de relleno de cuadrícula | Creación de prototipos, pequeñas impresiones 3D y, en general, impresiones rápidas |
| 2 | patrón de líneas | Prototipos e impresiones 3D simples |
| 3 | patrón de triángulos | Prototipado e impresiones 3D a las que se someterán las cargas perpendiculares a las caras. |
| 4 | patrón de tres hexágonos | Prototipos y piezas moderadamente fuertes |
| 5 | patrón cúbico | Piezas fuertes, rígidas y funcionales. |
| 6 | Subdivisión cúbica | Impresiones 3D fuertes y grandes que no afectan la relación fuerza-peso |
| 7 | patrón de octeto | Partes fuertes y funcionales. |
| 8 | Cuarto cúbico | Impresiones 3D resistentes y ligeras |
| 9 | Concéntrico | Impresiones 3D flexibles |
| 10 | Zig-zag | Impresión 3D rápida |
| 11 | Cruz | Impresiones 3D flexibles que pueden soportar la flexión |
| 12 | Cruz 3D | Impresiones 3D flexibles y más rígidas |
| 13 | giroides | Partes fuertes y funcionales. |
| 14 | Iluminación | Impresión 3D rápida y buena para diseños que requieren soportes internos |
A continuación se muestra una descripción detallada de cada uno de los patrones de relleno anteriores.
1. Patrón de relleno de cuadrícula (bueno para prototipos
El patrón de relleno de cuadrícula forma líneas que se cruzan perpendiculares entre sí, formando una cuadrícula. El patrón se asemeja a una cuadrícula, con líneas horizontales y verticales que forman un patrón entrecruzado dentro del espacio de la impresión.
Este patrón ofrece una resistencia moderada mientras usa una cantidad relativamente pequeña de material. Es famoso por muchas aplicaciones de impresión 3D, como la creación de prototipos y objetos funcionales que requieren un estrés mecánico leve, y es adecuado para una impresión 3D más rápida.
2. Patrón de líneas (prototipos e impresiones 3D simples)
Inmediatamente después del patrón de cuadrícula está el relleno de línea. Este patrón utiliza líneas continuas que se ejecutan en una sola dirección para llenar el interior de un objeto impreso en 3D. Es una buena opción para la creación rápida de prototipos o piezas con una resistencia interior menos crítica.
Es moderadamente rápido de imprimir y es una buena opción para impresiones que no necesitan ser muy fuertes. Este patrón también ayuda a evitar la formación de almohadas en la impresión 3D, el problema en el que las superficies superiores de la impresión parecen desiguales, lo que les da una apariencia similar a la de una almohada. Debido a que las líneas en el patrón de relleno de líneas son paralelas, distribuyen el peso y la tensión de las capas superiores de manera más uniforme en el interior de la impresión, evitando puntos de presión concentrados que pueden causar problemas en las capas superiores.
3. Triángulos (prototipos)
El patrón de triángulos contiene triángulos o hexágonos interconectados que crean una estructura similar a un panal dentro del modelo. Este patrón ofrece una excelente integridad estructural ya que los triángulos entrelazados distribuyen las fuerzas de manera más uniforme en todo el interior de la impresión, lo que mejora su resistencia general. También es útil para crear prototipos a los que se someterán fuerzas perpendiculares a las caras.
4. Patrón de relleno de tres hexágonos (prototipos y piezas moderadamente resistentes)
Esto es similar a un patrón de relleno triangular, pero la diferencia es que también contiene hexágonos. En este relleno, las líneas que forman los triángulos y hexágonos van en tres direcciones pero no se encuentran en la misma posición. Al igual que los triángulos, el trihexágono es útil para crear prototipos y piezas que requieren una resistencia mecánica moderada.
5. Cúbico (partes fuertes, rígidas y funcionales)
Utiliza una combinación de cubos que se apilan uno encima del otro. Los patrones de relleno cúbico se crean entrelazando líneas paralelas en ángulos de alrededor de 45 grados. Las líneas están espaciadas uniformemente y conectadas en una estructura similar a una cuadrícula.
Cuando aumenta el espacio entre líneas reduciendo el porcentaje de relleno, puede crear piezas más ligeras con menos material, mientras que reducir el espacio entre líneas hará que el diseño sea más fuerte y rígido. Los patrones de relleno cúbicos son perfectos para crear piezas funcionales que deben soportar tensiones.
6. Subdivisión cúbica (impresiones 3D grandes sin afectar la relación fuerza-peso)
El patrón de subdivisión cúbica es similar a Cubic, pero la diferencia es que la sección central de sus impresiones 3D es hueca. En comparación con Cubic, este patrón ahorra material y tiempo para imprimir el modelo en 3D, y es ideal para impresiones en 3D de gran volumen, ya que ayuda a mejorar la relación resistencia-peso. Esto se debe a que los cubos son lo suficientemente densos para brindar apoyo y resistencia, y son lo suficientemente livianos para no agregar demasiado peso.
7. Octect (bueno para impresiones funcionales en 3D)
El patrón de relleno Octet tiene un patrón de sombreado cruzado u octágonos interconectados, lo que crea una estructura interna sólida en el diseño. Es eficiente con la cantidad de material utilizado, ya que quedan espacios en el diseño y el tiempo que lleva imprimir también. También es excelente para imprimir formas complejas en 3D, ya que puede ajustar el relleno para que se ajuste a la forma del objeto.
8. Cuarto cúbico (fuerte y ligero)
El patrón de relleno de un cuarto cúbico contiene pequeños cubos y formas rectangulares dispuestas en una cuadrícula, lo que permite una mayor densidad de material y mejores propiedades mecánicas. Es excelente para piezas que necesitan ser fuertes y ligeras al mismo tiempo. Dado que el patrón se compone de pequeños cubos, ofrece una alta densidad y una estructura uniforme. La disposición de los cubos en forma de cuadrícula hace que la impresión se vea más agradable estéticamente.
9. Concéntrico (mejor para impresiones 3D flexibles)
Este patrón es generado por una serie de círculos concéntricos que irradian hacia afuera desde el centro de cada capa. Crea una apariencia visual distintiva en el interior de la impresión y ofrece algunas características únicas. El porcentaje de relleno determina el tamaño de los espacios en los círculos. Si es más alto, los espacios serán más pequeños, y si es más bajo, el espacio será mayor.
El patrón concéntrico es excelente para la impresión 3D de impresiones 3D flexibles. También es adecuado para impresiones donde la estructura interna no necesita soportar cargas significativas o tensión mecánica. La disposición de círculos concéntricos crea un interesante efecto visual que puede ser visible a través de materiales translúcidos o semitransparentes, y esto puede añadir un toque decorativo a tus impresiones 3D.
Debido a que el patrón generalmente involucra un movimiento continuo en una dirección circular, se imprime a una velocidad más rápida en comparación con aquellos que requieren cambios frecuentes en la dirección, como los patrones triangulares o de cuadrícula.
10. Zigzag (bueno para impresión 3D rápida)
Este patrón es casi similar al patrón de líneas, pero se diferencia por tener líneas alternas que se mueven en direcciones opuestas, lo que da como resultado un patrón en zigzag. Si bien no es el patrón de relleno más fuerte disponible, aún brinda un soporte decente para el interior de la impresión. Las líneas diagonales que se cruzan entre sí ofrecen algo de refuerzo. Es ideal para diseños simples que necesitan imprimirse más rápido.
11. Cross (mejor para impresiones 3D flexibles)
Este patrón contiene líneas cruzadas que crean una cuadrícula de cruces. No es tan fuerte como algunos otros patrones de relleno, pero es flexible y puede soportar mucha flexión debido a los espacios entre la cuadrícula y las cruces. Es ideal para impresiones que deben poder doblarse o flexionarse, como las fundas de teléfonos. También es aplicable a objetos decorativos para añadir un toque de estilo.
12. Cross 3D (impresiones 3D flexibles)
Esto es similar al patrón de cruces, pero como sugiere el nombre, es una versión 3D que contiene una cuadrícula 3D de cruces interconectadas dentro del interior del objeto. Esto es excelente para piezas flexibles pero más rígidas que las creadas en el patrón cruzado cuando usa el mismo porcentaje de relleno. También es genial cuando estás haciendo lapsos de tiempo de impresión 3D.
13. Gyroid (bueno para partes fuertes y funcionales)
El patrón de relleno giroide tiene una red continua que parece retorcerse y tejer, creando una estructura de aspecto casi orgánico. Se asemeja a un intrincado laberinto de curvas interconectadas, creando un contraste cautivador con el exterior sólido de la impresión, y estas interconexiones distribuyen las fuerzas de manera uniforme.
Cuando usa una mayor densidad de relleno, dará como resultado un interior de aspecto más sólido. Una densidad más baja conservará la estructura de celosía pero con espacios más pronunciados entre los elementos. El patrón giroide ayuda a crear piezas funcionales que estarán sujetas a estrés. Si desea hacer lapsos de tiempo, también puede usar este patrón, ya que puede agregar una sensación de movimiento al video, ya que el patrón cambia constantemente dentro del marco. También puede hacer que se vean mucho más atractivos visualmente que usar otros patrones de relleno.
14. Relámpago (bueno para diseños que requieren soportes internos)
El patrón de relleno de rayos es más una estructura de soporte interno que un relleno. Algunas impresiones 3D, como los adornos, requieren soportes internos para soportar los voladizos, y los patrones de relleno de rayos son los mejores. Su objetivo principal es proporcionar un refuerzo estructural en las áreas críticas de su impresión 3D, asegurando que sus impresiones mantengan su integridad durante la impresión. Consume menos material y el tiempo de impresión también es más rápido.
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