İç doluluk oranları ve tipleri hakkında kafanız mı karışık? Bu yazıda iç doluluğun ne olduğu, hangi tiplerin ne işe yaradığı, zaman ve maliyet kazanarak üretiminize en uygun Cura ayarlarını nasıl yapacağınızı anlatacağız.

İç Doluluk Desen Tipi Nedir?

Çoğu zaman başka imalat yöntemleri ile üretilebilecek modelleri üretmek için 3B yazıcılar kullanılır. Farklı imalat yöntemleri ve 3B yazıcı ile üretilen aynı modellerin nihai sonuçları dışarıdan aynı görünse de, içeride olanlar önemli ölçüde farklı olabilir.

3B baskının önemli yararlarından biri, (ve gerekliliği) parçalarda farklı açıların ve boşlukların rahatlıkla üretilebilmesidir. Üretim açısından baktığımızda bu hem ürünün ağırlığını etkiler, hem de zaman ve malzeme maliyeti açısından üreticiye kar sağlar.

3B baskı aldığımız modellerin dış duvarlarının içinde kalan kısma iç dolgu denir ve %0’dan (boş) %100’e (dolu, katı) kadar farklı yoğunluklarda ayarlanabilir. Bu iki sayı arasında farklı yoğunluklarda doluluk ayarları farklı desenlerle de yapılabilir.

Aşağıda, Cura’da bulunan bu farklı yoğunlukların özelliklerine ve dolgu desenlerine birlikte göz atacağız.

Hangi dolgu desen tipleri var?

Cura 3.6’da, 13 farklı iç doluluk desen tipi var. Bunları en çok ne için kullanılacağına göre şu şekilde sıralayabiliriz:

Modeller (Düşük dayanım gereken durumlar)

• Çizgiler

Standart 3B baskılar (Orta dayanım gereken durumlar)

• Izgara
• Üçgenler
• Üçlü Altıgen

Fonksiyonel 3B baskılar (Yüksek dayanım gereken durumlar)

• Kübik
• Kübik Alt Bölüm
• Sekizlik
• Çeyrek Kübik
• Gyroid

Esnek 3B baskılar

• Eş Merkezli
• Çapraz
• Çapraz 3D

Modeller

Tipik dolgu yoğunluğu: 0-15%

Sadece model veya figür üretimi yapacaksak, modelimiz ağır işlemlere veya strese maruz kalmayacağı için yüksek dayanıma sahip olmasına gerek yok.

Bu tür model üretimleri için çizgi tipi iç dolgu deseni özellikle hızlı olmasından dolayı idealdir. Cura harici dilimleme yazılımlarında doğrusal iç dolgu olarak geçen bu dolgu tipi 2 boyutlu bir ızgara şeklindedir ve her katmanda tek bir yöne doğru üretilir. Görselde bulunan Starship Entreprise gibi modeller bunun gibi basit iç dolgu desenleri ile kolaylıkla üretilebilir.

Standart Baskılar

Tipik dolgu yoğunluğu: 15-50% 

Yukarıda görselde bulunan filament klavuzu modeli gibi düşük gerilime maruz kalacak baskılarınız için iç dolgu oranı orta yoğunlukta ayarlanmalıdır. İç dolgu desenleri ise ızgara, üçgenler veya üçlü altıgenler şeklinde yapılarak orta dayanıma sahip bir iç doluluk elde edilir. Bu dolgu desen tipleri ile ilgili aklınızda bulunması gereken şey, çizgi iç doluluk desenine göre baskı sürenizin %25 oranında uzayabileceğidir.

Izgara: Adından da anlaşıldığı gibi 2 boyutlu, ızgara şekilli iç dolgu desenidir. Bu bölümdeki diğer 2 desen tipine göre en hızlı olanıdır.

Üçgen:  Üçgenlerden oluşan 2 boyutlu desen tipidir. Üçgen iç dolgunun avantajı, baskının üçgenlerin köşelerine dik olarak denk yüzeylerine uygulanan kuvvetleree karşı dayanımının yüksek olmasıdır. Aynı zamanda duvarları arasında ince bağlantılar olan, ince veya dikdörtgen şekilli modellerde de dayanım sağlama avantajı vardır.

Üçlü Altıgen: Bu desen tipi altıgenler arasını üçgenler ile bağlanmış şekilde inşa eder. Altıgen şekli, harcadığı malzeme miktarına oranla daha verimli ve dayanımı yüksektir. Bu desen, altıgenleri ufak üçgen desenler ile destekleyerek dayanımı arttırır.

Fonksiyonel Baskılar

Tipik dolgu yoğunluğu: >50%

Görseldeki roket model gibi fonksiyonel baskılar, farklı yönlerden uygulanacak güçlere dayanım gerektirir. Bunu sağlamak için kübik, kübik alt bölüm, sekizlik, çeyrek kübik ve gyroid dolgu desenleri idealdir.

Kübik: Bu desen 3 boyutlu küplerin yan yatırılarak üst üste yığılmış halinden oluşur.

Kübik alt bölüm: Kübik dolgu deseninin bu versiyonu, kübik dolgu desen tipine oranla daha az malzeme gerektirir.

Sekizlik: Tetrahedral dolgu olarak da bilinen bu iç dolgu tipi piramit şeklini üst üste koyacak şekilde üretilen 3 boyutlu dolgu desenidir.

Çeyrek kübik: Bu dolgu tipi sekizlik dolgu tipine benzerdir. Farkı ise piramit dolgu şekillerinin yarısı, diğer yarısına göre şekillenir.

Gyroid: Bu iç dolgu şekli görünüm itibariyle ‘dalgaya’ benzer. Şekli sayesinde her yönden uygulanan kuvvetlere dayanımı eşit derecededir. Bu dolgu tipi özellikle farklı yönlerden kuvvet uygulanacak modeller için idealdir.

Yukarıdaki iç dolgu tipleri, estetik görünümleri dolayısıyla az iç doluluk oranları ile de sıkça kullanılır. Bazı maker’lar tıpkı bu gyroid vazoda olduğu gibi, gyroid dolgu deseninin tasarımını sevdikleri için bu dolgu tipini sıkça kullanır.

Esnek 3B Baskılar

Tipik dolgu yoğunluğu: 0–100% (baskınızın ne kadar esnek olmasını istediğinize göre değişkenlik gösterir)

MatterHackers’ın yumuşak PLA’sı gibi esnek filamentler, baskının esnek yapısını korumak için esneklik sağlayacak iç dolgu desen tipleri ile üretilmelidir. Eş merkezli, çapraz ve çapraz 3D iç dolgu desenleri esnek filament ile üretilen modeller için idealdir.

Eş merkezli: Bu 2 boyutlu iç dolgu desen tipi, modelin dış duvarlarını taklit ederek modelin içine doğru ‘dalgalar’ halinde inşa edilir. Bu, suya atılan bir taşın yüzeyde oluşturduğu eş merkezli dairesel dalgalara benzetilebilir.

Çapraz: Bu 2 boyutlu dolgu deseni tipi, fantastik bir haç modeli şeklinde ızgaralardan oluşur. Haçların ve ızgaraların aralarında bulunan boşluklar modelin bükülmesine ve kıvrılmasına izin verir.

Çapraz 3D: Bu 3 boyutlu iç dolgu desen tipi, çapraz desen tipine çok benzerdir. Baskı büyüdükçe haç şeklindeki iç dolgu şekli eğimli olacak şekilde üretilir. Bunun sonucunda ise daha az esnekliğe sahip baskılar elde edersiniz.

Ek Ayarlar

İç dolgu ile ilgili gözden kaçan bir ayar dolgu hattı yönüdür. Bu ayar X ve Y eksen motorları ile en hızlı şekilde üretim yapılması için varsayılan olarak 45 derece ayarlanmıştır. Modelinize maksimum dayanım veya esneklik kazandırmak için bu ayarın açısı değiştirebilirsiniz.

Bir diğer gözden kaçan ayar ise kademeli destek dolgu ayarıdır. Bu dolgu tipi modelin merkez kısmına kıyasla duvar kısımlarına yakın bölgelere daha yoğun iç dolgu yapılmasını sağlar. Bu yüksek dayanım gerektiren büyük modeller için istenilen dayanımı sağlarken malzemeden ve zamandan tasarruf sağlar. Farklı dolgu deseni tipleri ile, düşük dolgu yoğunluğu kullanılarak yapılan üretimlerde dolgu çizgileri arasında yeterli köprüleme yapılamadığı durumlarda modelin üst kısımlarının kapatılması zorlaşabilir.

Kademeli destek dolgusu kullanılan modellerde ise, modelin üst kısımlarına doğru yoğunlaşan dolgu sayesinde üst kısımların kapatılması ve temiz bir üst yüzey elde edilmesi daha kolaydır.

Her türlü sorunuz için bize +90 216 521 38 40 numaralı telefondan ulaşabilirsiniz.

“3D Yazıcı Rehberi” serisine 3. yazıyla devam ediyoruz. Bu yazıda “Nitelikli” 3B baskı almayı öğreneceksiniz.

FDM (Fused Deposition Modeling) tekniği, 3B yazıcılarda kullanılan en yaygın tekniklerden birisidir. Bu teknikle çalışan yazıcılar, plastiği eriterek katmanlar halinde üst üste yığar. Bu rehberde sevgili takipçilerimizle en iyi baskı ayarlarını yakalamanın püf noktalarını tartışacağız.

 

Önceki rehberlere göz at:

Satın Alma Rehberi #1: Sizin İçin En Uygun 3D Yazıcı Hangisi?

3D Yazıcı Rehberi #2: 3D Yazıcılarda Kullanıma Uygun Hammaddeler

 

Bu rehberde Infill (doluluk oranı) ve shell (kabuk kalınlığı) arasındaki farkı anlayıp, bu ayarları baskılarınızla optimize bir şekilde kullanmayı öğreneceksiniz. Kim en kaliteli baskıyı almak istemez ki?

 

Giriş: FDM yazıcılar neden böyle çalışıyor?

FDM yazıcıların katmanlı üretim yapmasının nedeni, baskı süresini kısaltmak ve maliyetleri aşağı çekmektir. 3B baskı teknolojisinin aksine; geleneksel kalıp yöntemiyle üretilen nesnelerde onlarca kat daha fazla plastik harcanmaktadır. 3B yazıcılar ise nesneleri üretirken içlerinde farklı desenler oluşturarak plastikten tasarruf ederler. Bu desenlere infill (doluluk oranı) denir. Böylece kullanıcı tasarruf eder, baskı ise sağlamlık kazanır.

 

Resim 1.1 Yukarıda farklı infill desenleri bulunuyor. Desen sıklaştıkça baskı sağlamlaşır ve harcanan hammadde miktarı artar.

 

 

3D printing ile karmaşık tasarımları üretmek çocuk oyuncağıdır.

 

 

 

3D Baskı Düzeni

Standart bir FDM yazıcı, 4 bölüme ayrılır. 3B modelinizin baskısını en iyi şekilde almak için bu bölümlere ait parametreleri ihtiyacınız doğrultusunda değiştirebilirsiniz.

1. Kabuklar (Shells): 3B baskının en dışında bulunan katmanlara kabuk denir.
2. Alt katmanlar (Bottom layers): Baskı tabanına yapışan en alttaki katman kabuğuna alt katman denir.
3. Üst katmanlar (Top layers): Nozulun değdiği en üst katman kabuğuna üst kaman denir. Bu yüzey genellikle baskının en kaliteli kısmıdır.
4. İç doluluk (Infill): Baskının iç yapısı iç doluluk olarak adlandırılır.

 

1,2 ve 3 numaralı parametreler baskının dış yüzeyiyle ilgilidir. Bu nedenle baskının dış görünümünü doğrudan etkilerler. FDM 3B baskının bu 4 özelliği, tasarımcı tarafından değiştirilebilir.

  

 

Kabuklar

Kabuklar, baskının dış kısmını oluşturan katmanların sayısıdır. FDM yazıcılarda her katmanın üretimine ilk önce kabuklardan başlanır. Şunları da bilmekte fayda var tabii:

– Kabuk kalınlığını artırarak baskılarınızı sağlamlaştırabilirsiniz. Böylelikle materyalden tasarruf edersiniz. Birçok slicing yazılımı, (bkz. Cura) kabuk kalınlığını özgürce değiştirmenize izin vermektedir.

 

 

– Eğer baskınıza post-processing (parlatma, törpüleme) işlemleri uygulamayı düşünüyorsanız, kabuk kalınlığını artırmanız gerekir. Çünkü post-processing işlemleri baskının dış kabuklarını inceltebilir.

– Bunun yanında, kabuk sayılarının artması; harcanan hammadde miktarına ve modelin baskı süresine doğrudan etki edecektir. Bu da kullanıcıya maliyet olarak yansır.

– Kabuk kalınlığı nozul çapıyla ilişkilidir. Kabuk parametresini değiştirirken, yazıcınızda takılı olan nozul çapının katları olan bir değer girmelisiniz. Uygunsuz bir değer baskının katmanları arasında boşluk gözükmesine neden olup, hatalı baskılara yol açabilir. Örneğin, 0.4mm’lik nozul ucunuz için 0.8mm veya 1.2mm’lik bir kabuk kalınlığı uygun olacaktır.

 

Soldaki duvar kalınlığı ideal, sağdaki (boşluklu) ise hatalıdır. Aradaki fark, soldakinde nozul çapıyla orantılı bir duvar kalınlığı parametresinin girilmiş olmasıdır.

 

*Kabuklar genellikle 2 nozul çapı kadar, yani 0.8mm kalınlığında basılmaktadır.

 

İç Doluluk (Infill)

Çoğu dilimleme yazılımı (slicer) varsayılan olarak modelinizi %18 ila %20 doluluk oranıyla üretmektedir.  Bu oranın az olduğunu düşünebilirsiniz, aksine oldukça yeterli bir orandır. Sağlamlık açısından taviz vermez, aynı zamanda zaman ve maliyet bakımından tasarruf etmenizi sağlar.

 

 

Doluluk Yüzdesi

Baskının doluluk oranı artarsa sağlamlığı da artar. Peki ne oranda? %50 doluluk oranına sahip bir baskı, %25 doluluk oranına sahip bir baskıya göre %25 daha sağlamdır. Fakat doluluk oranı %50’den %75’e çıkarıldığında, nesnenin sağlamlığı yalnızca %10 artar.

 

Doluluk oranları: Soldaki (%20), ortadaki (%50) ve sağdaki (%75)

 

 Burada önemli nokta, tasarımcının hangi doluluk oranını seçeceğine parçanın gerçek hayatta kullanılacağı bağlamı düşünerek karar vermesidir. Örneğin, bir baskıyı genel hatlarıyla elde etmek istiyorsanız %20 doluluk yeterlidir; ancak ağırlığa veya basınca dirençli bir parça üretmek istiyorsanız doluluk oranını artırmalısınız. Bu konuda bizimle iletişime geçerek daha detaylı bilgi edinebilirsiniz. 

 

 

Küçük Bir İpucu

Yapboz gibi birbirine geçmeli nesneler üretirken doluluk oranını %100 yapmak                gerekebilir. Çünkü üzerlerine yük bindiğinde, iki nesne arasındaki bağlantıyı sağlayan bu küçük parçalar kolaylıkla kırılırlar. Burada temel mantık, çıkıntının baskıyla olan bağlantı noktasını artırarak kuvvete karşı direnç sağlamaktır.

 

Beyaz nesnenin bağlantı noktası kırılmışken (%20 doluluk), grininki sapasağlam (%100 doluluk)

 

               

Vidalama ve Cıvatalama İşlemleri

Bazen nesnenizi duvara monte etmeniz gerekir. Bu gibi durumlarda bizim önerimiz, vidalama yapacağınız nesneyi minumum %50 doluluk oranıyla üretmiş olmanız. Aksi halde, vida ilk katmandan girip son katmandan çıkacak ve istediğiniz tutuşu elde edemeyeceksiniz. Vida, doluluğu fazla olan nesneye daha sağlam oturur. (Not: Doluluk yanında, kabuk kalınlığı ve duvar kalınlığı da etkilidir.)

 

 

Resmi inceleyecek olursak;

A: Oldukça zayıf bir tutuş sağlar.

B: Doluluk arttığı için güçlü bir tutuş sağlar.

C: Kabuk kalınlığı sayesinde B’den daha iyi tutuş sağlar. Aynı zamanda daha ucuz bir çözümdür.

 

 

İç Doluluk Kalıpları (Infill Geometry)

Bal peteği olarak nitelendirdiğimiz kalıp, standart bir baskıda mevcut olan şekildir. Tabii ki, bunun dışında farklı kalıplar da bulunmaktadır (bkz Resim 1.1). Dilerseniz bunlara yakından göz atalım.

 

 

 

Öğrendiklerimizi Özetlersek;

– Kabuk kalınlığı ve doluluk parametresi girerken öncelikle parçanın kullanım alanını aklına getir. Unutma, %100 dolu ve kalın bir nesne güçlüdür, ancak maliyet ve zaman gerektirir.

– Kabuk parametresinin, nozul çapının katı olmasına dikkat et.

– Baskıyı duvara montelerken kabuk veya iç doluluğu artırmayı unutma. Bu mümkün değilse cıvata ve pul ikilisini kullanın.

– Hızlı ve ucuz baskılarda dikdörtgenimsi doluluk kalıbını kullanın. Eğer baskının güçlü olmasını istiyorsanız, bal peteği veya üçgenimsi kalıp işinizi görecektir.

 

Tebrikler! Buraya kadar okuduysan “Nitelikli” 3B baskı için artık hazırsın! Tecrübelerini bizlerle paylaşarak bu makalenin gelişmesine katkıda bulunabilirsin. 3B baskı konusunda öğrenmek istediklerin için 3Dörtgen ile iletişime geçebilir, daha önceki rehberlerimize göz atabilirsin.

Maker ruhuyla dolup taşacağın keyifli baskılar… 

 

Önceki rehberlere göz at:

Satın Alma Rehberi #1: Sizin İçin En Uygun 3D Yazıcı Hangisi?

3D Yazıcı Rehberi #2: 3D Yazıcılarda Kullanıma Uygun Hammaddeler

 

 

Yazar: Çağan Kuyucu

Kaynak: 3dhubs.com | ilgili içeriğe git

Kimyasallara dayanıklı ve ısınmayan mekanik parçalarda en iyi sonucu veren filamenti tanıyor musunuz?

CPE, kendine has özellikleriyle piyasada göz ardı edilmiş bir filament olduğu için hakkında pek bilginiz yok.

Geniş renk skalası avantajıyla beraber parlak renk konusunda da oldukça tatmin edici olan CPE, özellikle mekanik parçalara daha profesyonel görünüm katabilecek gri renk alternatiflerine de sahip.

 

Yansıttığı yüzey kalitesi ile dikkat çeken CPE, sağlamlık konusundaki yeteneği ile yüzey kalitesi/sağlamlık oranında, filamentler arasında ciddi bir şekilde iddialı duruma geliyor. Kısmi esnekliğe ihtiyaç duyulan nesneler için uygun olması ile birlikte kimyasallara dayanıklı olması ve ara katman yapışkanlığının kuvvetli olması, madem bu kadar iyiydi neden daha önce duymadık, dedirtebilir.

Sağlamlık ve baskı tablasına yapışma konularında ABS’den daha iyi olduğunu söyleyebiliriz ancak baskı sırasındaki yüksek ısı ihtiyacı nedeniyle, PTFE’yi(TFM) yıpratma süreci ABS ile yakın olsa da PLA’ya göre çok daha hızlı olacaktır.

Bu arada CPE filamentler Nisan ayı boyunca 5 al 4 öde kampanyası ile edukkan.3dortgen.com’da! Denemek için iyi bir fırsat olabilir, ne dersiniz?